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如图所示,质子(
 
1
1
H
)和α粒子(
 
4
2
He
),以相同的初动能垂直射入偏转电场 (粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为(  )
分析:质子和α粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动,根据牛顿第二定律和位移公式推导出两个粒子射出电场时的侧位移y与初动能的关系,再进行选择.
解答:解:质子和α粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动,根据牛顿第二定律得到粒子加速度的表达式为
a=
qE
m

粒子射出电场时的侧位移y的表达式为
y=
1
2
at2
又t=
L
v0

EK=
1
2
mv
2
0

联立得,y=
qEL
4EK

由题,两个粒子的初动能Ek相同,E、l相同,则y与q成正比,质子(
 
1
1
H
)和α粒子(
 
4
2
He
)电荷量之比为1:2,侧位移y之比为1:2.
故选:A
点评:本题采用运动的分解法研究类平抛运动,运用数学上比例法研究两个粒子侧位移之比.
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如图所示,质子(
 
1
1
H)和α粒子(
 
4
2
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(1)质子能达到的最大速度;
(2)通过计算说明当R>>d时,质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的总时间可忽略不计;
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精英家教网如图所示,质子和α粒子从静止开始经同一电场加速后,垂直进入同一偏转电场,则离开偏转电场时,偏转量之比y1:y2 为(  )
A、1:2B、1:1C、2:1D、4:1

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