Question

【題目】如圖所示，帶電量與比荷均不相同的兩種帶正電的粒子從同一位置無(wú)初速度地飄入加速電場(chǎng)，加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，下列說(shuō)法正確的是

A.加速電場(chǎng)對(duì)兩種粒子做功一樣多

B.兩種粒子同時(shí)離開加速電場(chǎng)

C.兩種粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度一樣大

D.兩種粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向相同

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速，電場(chǎng)力做功為，由于電荷量不同，所以加速電場(chǎng)對(duì)兩種粒子做功不同，故A錯(cuò)誤；

B．帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速，由牛頓第二定律可知，加速度為

在加速度電場(chǎng)中的時(shí)間為

聯(lián)立解得：

由于兩粒子的比荷不同，所以加速的時(shí)間不同，故B錯(cuò)誤；

C．粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度為

粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移為

粒子在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理得，粒子出加速電場(chǎng)的速度為：

解得：

粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由動(dòng)能定理得：

解得：

由于比荷不同，所以兩種粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度不同，故C錯(cuò)誤；

D．設(shè)粒子離偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)速度與水平方向成，則有

豎直方向的速度為

粒子出加速電場(chǎng)的速度為：

聯(lián)立解得：

與粒子的電荷量，比荷均無(wú)關(guān)，故D正確。