Question

【题目】如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上．整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（ ）

A. 偏转电场对三种粒子做功一样多

B. 三种粒子一定打到屏上的同一位置

C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同

D. 三种粒子打到屏上时的速度一样大

Answer 1

【答案】AB

【解析】

由动能定理定理可求得粒子刚进入偏转电场时的速度。粒子进入偏转电场中做类平抛运动，由分位移公式得到粒子在偏转电场中的偏转距离，再由几何关系可明确粒子打在屏上的位置。根据电场力做功W=Eqy可分析偏转电场对粒子做功大小关系，结合动能定理分析粒子打到屏上时速度关系。

粒子在加速电场中加速，由动能定理可知：qU1=mv02-0；解得：v0=；粒子在加速电场中的运动时间：；粒子在偏转电场中做类平抛运动，运动时间：；在偏转电场中竖直分位移：；联立得，y与q、m无关，所以三种粒子在偏转电场中轨迹重合，离开偏转电场后粒子做匀速直线运动，因此三种粒子一定打到屏上的同一位置；加速电场对粒子做功为 W1=qU1，q和U1相等，所以加速电场E1对三种粒子做功相等。偏转电场E2对粒子做功：W2=qE2y，q、E2、y相等，则知偏转电场E2对三种粒子做功相等。故AB正确。离开偏转电场后粒子的运动时间：；粒子运动到屏上所用时间 t=t1+t2+t3=（2L1+L2+L3）；因为m/q不等，所以t不等，故C错误。对整个过程，根据动能定理得 W=mv20，由于W相等，m不等，所以v不等，即三种粒子打到屏上时速度不等，故D错误。故选AB。