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真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上.已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1:2:4,电荷量之比为1:1:2,则下列判断正确的是(  )
分析:三种粒子在偏转电场中做类平抛运动,飞出电场后做匀速直线运动,两个过程中水平方向是速度相同的匀速直线运动,根据动能定理求出加速获得的速度表达式,可分析从B板运动到荧光屏经历的时间关系.根据推论分析粒子偏转距离与加速电压和偏转电压的关系,分析粒子打到荧光屏上的位置关系.根据W=qEy,分析电场力做功之比.
解答:解:设加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转极板的长度为L,板间距离为d.
A、在加速电场中,由动能定理得:qU1=
1
2
,得,加速获得的速度为v0=
2qU1
m
.三种粒子从B板运动到荧光屏的过程,水平方向做速度为v0的匀速直线运动,由于三种粒子的比荷不同,则v0不同,所以三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同.故A错误.
B、根据推论:y=
U2L2
4dU1
,可知,y与粒子的种类、质量、电量无关,故三种粒子偏转距离相同,打到荧光屏上的位置相同.故B正确.
C、D、偏转电压的电场力做功为W=qEy,则W与q成正比,三种粒子的电荷量之比为1:1:2,则有电场力对三种粒子做功之比为1:1:2.故C错误,D错误.
故选:B.
点评:本题是带电粒子在电场中运动问题,先加速后偏转,y=
U2L2
4dU1
是重要推论,掌握要牢固,要抓住该式与哪些因素有关,与哪些因素无关.
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科目:高中物理 来源: 题型:

真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子、氘核和α粒子均由加速电场加速后,以相同的初速度垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上.已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1:2:4,电荷量之比为1:1:2,则下列判断中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被同一加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上.已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1:2:4,电荷量之比为1:1:2,则下列判断中正确的是(  )

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精英家教网真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和α粒子都从O点静止释放,经过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1:2:4,电量之比为1:1:2重力不计).下列说法中正确的是(  )

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精英家教网真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放,经过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1:2:4,电荷量之比为1:1:2,重力不计).下列说法中正确的是(  )
A、三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2:1:1B、三种粒子出偏转电场时的速度相同C、在荧光屏上将只出现1个亮点D、偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1:1:2

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