Question

【题目】如图所示，在竖直放置的平行金属板AB之间加上恒定电压U，A，B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向放置，第一次从小孔O1处从静止释放一个质子，第二次从小孔O1处从静止释放一个粒子，关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是（ ）

A. 质子和粒子打到感光板上时的速度之比为2:1

B. 质子和粒子在电场中运动的时间相同

C. 质子和粒子打到感光板上时的动能之比为1:2

D. 质子和粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起

Answer 1

【答案】CD

【解析】

从开始运动到打到板上质子的速度为v1，α粒子速度为v2，根据动能定理：

Uq+Edq= mv2-0，

化简得出：

质子： ；α粒子：

，故A错误．

设粒子在加速电场中加速时间为t1，加速位移为x1，在偏转电场中时间为t2，偏转位移为y，有：

由于质子和α粒子的加速位移和偏转位移相同，但是不同，所以运动时间不同，故B错误．从开始运动到打到板上根据动能定理有：Uq+Edq=EK-0

，故C正确．带电粒子进入偏转电场时根据动能定理可得：eU=mv02

进入偏转电场后电势差为u 2，偏转的位移为y，有： ，

速度的偏转角正切值为tanθ，有： ；偏转位移y与速度的偏转角正切值tanθ与带电粒子无关，因此运动轨迹是一条，故D正确．故选CD.