Question

【題目】如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1的同一位置無初速度地釋放，之后進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后都打在屏上.整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么(　　)

A.三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大

B.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多

C.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同

D.三種粒子一定打到屏上的同一位置

Answer 1

【答案】BD

【解析】

D.粒子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理可知：

解得：

粒子在加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

；

粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

；

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中豎直分位移：

；

y與e、m無關(guān)，所以三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中軌跡重合，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此三種粒子一定打到屏上的同一位置，故D項(xiàng)正確；

A.加速電場(chǎng)對(duì)粒子做功為：

W1=eU1，

e和U1相等，所以加速電場(chǎng)E1對(duì)三種粒子做功相等。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)粒子做功：

W2=eE2y，

e、E2、y相等，則知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功相等。對(duì)整個(gè)過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：

，

由于W相等，m不等，所以v不等，即三種粒子打到屏上時(shí)速度不等。故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。

C. 離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

；

粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間：

t=t1+t2+t3=(2L1+L2+L3)；

因?yàn)?/span>不等，所以t不等，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。