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质子(
 
1
1
H)
和氦核(
 
4
2
He)
从静止开始经相同电压加速后,又垂直于电场方向进入同一匀强电场,离开偏转电场时,它们偏移量y之比和在偏转电场中运动的时间t之比分别为(  )
分析:电子经加速电场加速时,由动能定理求得获得的速度,进入偏转时,电子做类平抛运动,运用运动的分解法得到偏转量y的表达式,由沿着速度方向做匀速直线运动求出时间.
解答:解:加速电场中:由动能定理得  qU1=
1
2
m
v
2
0

转电场中:
   平行于极板方向:L=v0t
   垂直于极板方向:y=
1
2
at2,a=
qE 
m
=
qU2
md

联立以上各式得  y=
U2L2
4U1d
,偏移量y与电荷的质量和电量无关,
所以偏移量y之比是1:1.
由 qU1=
1
2
m
v
2
0
得v0=
2U1q
m

质子和氦核的电量与质量比为2:1,所以进偏转电场的速度之比为
2
:1,
进入偏转电场后,沿初速度方向都做匀速直线运动,运动时间为t=
L
v0

所以时间t之比是1:
2

故选B.
点评:本题是带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的类型,电子先经加速电场加速,后经偏转电场偏转,得到的结论:与电荷的质量和电量无关.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒.两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速.两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示.在保持匀强磁场和加速电压不变的情况下用同一装置分别对质子(
 
1
1
H)和氦核(
 
4
2
He)加速,则下列说法中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

让质子(
 
1
1
H
)、氘核(
 
2
1
H
)和氦核(
 
4
2
He
)的混合物以相同的速度垂直电场方向进入同一偏转电场,则它们离开电场时(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,质子(
 
1
1
H
)和氦核(
 
4
2
He
)从静止在加速电压为U1的加速电场加速后垂直进入电压为U2的偏转电场,射出后打到屏幕上,下列说法正确的是(  )
A、质子和氦核从加速电场射出后的速度相同
B、质子在加速电场中获得的动能是eU1
C、氦核在偏转电场中获得的动能为2eU2
D、质子和氦核在不同时刻打到屏幕的同一点上

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质子(
 11
H)
和氦核(
 42
He)
从静止开始经相同电压加速后,又垂直于电场方向进入同一匀强电场,离开偏转电场时,它们偏移量y之比和在偏转电场中运动的时间t之比分别为(  )
A.2:1,
2
:1
B.1:1,1:
2
C.1:1,2:1D.1:4,1:2

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