Question

【题目】电子、质子和a粒子从静止开始，在相同的电压加速后，垂直电场线进入同一匀强电场中，则下列说法错误的是（ ）
A.最后离开电场时，a粒子偏角最大
B.电子通过匀强电场的时间最短
C.最后离开电场时，质子速率最大
D.最后离开电场时，质子动能最大

Answer 1

【答案】A,C,D
【解析】解：A、加速电场中：由动能定理得：
qU1= m
在偏转电场中：
平行于极板方向：L=v0t
垂直于极板方向：vy=at，a= =
粒子的偏转角：tanθ= =
联立解得：tanθ= ，则知偏转角与电荷的质量和电量无关，所以三个粒子的偏转角相等，故A错误；
B、粒子通过匀强电场的时间 t= = ，电子的比荷最大，时间最短，故B正确．
CD、粒子的偏转量：y=
联立解得：y= ，偏移量与电荷的质量和电量无关，所以偏转电场对粒子做的功：
W=qEy=q = ，与粒子所带的电量成正比，最后离开电场时的动能 Ek=qU1+W∝q，所以最后离开电场时α粒子的动能最大．故D错误；
由Ek= ，得离开电场时的速率：v= ，与粒子比荷的平方根成正比．所以最后离开电场时电子的速率最大．故C错误；
本题选错误的，故选：ACD
【考点精析】掌握动能定理的综合应用是解答本题的根本，需要知道应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷．