Question

6．有一束正离子，以相同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子运动轨迹一样，说明所有离子（　　）

• A． 具有相同质量
• B． 具有相同电荷量
• C． 属于同一元素的同位素
• D． 具有相同的比荷

Answer 1

分析 正离子以相同的速率，垂直进入同一匀强电场做类平抛运动，所有离子运动轨迹一样，偏转距离y相等．根据牛顿第二定律和运动学公式可列出偏转距离y与各量的关系式，再进行分析．

解答 正离子垂直进入匀强电场后，做类平抛运动，将运动分解，
离子的偏转距离为：y=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$$\frac{qE}{m}$$（\frac{L}{{v}_{0}}）^{2}$=$\frac{qE{L}^{2}}{2m{v}_{0}^{2}}$；
由题意，所有离子运动轨迹一样，y相等，速率v₀、场强E、极板长度L均相同，当偏转距离y相等时，则离子的荷质比$\frac{q}{m}$相同，但它们的质量不一定相同，电量也不一定相同，原子序数不一定相等，则离子不一定是属于同一元素的同位素．故D正确，ABC错误；
故选：D．

点评 考查粒子在电场中做类平抛运动，理解由运动轨迹来确定偏转距离的关系，掌握牛顿第二定律与运动学公式的应用，并知道粒子的比荷的含义．