Question

【題目】如圖，氕核、氘核、氚核三種粒子從S點無初速釋放。經(jīng)電場加速后，又進入電場偏轉(zhuǎn)最后打在屏上。整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，則　　

A. 三種粒子將打到屏上的不同位置

B. 偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多

C. 三種粒子打到屏上的動能不同

D. 三種粒子運動到屏上所用時間相同

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據(jù)動能定理定理可求得粒子剛進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度。粒子進入偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，由分位移公式得到粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)距離，再由幾何關系可明確粒子打在屏上的位置。根據(jù)電場力做功可分析偏轉(zhuǎn)電場對粒子做功大小關系，結(jié)合動能定理分析粒子打到屏上時速度關系。

粒子在加速電場中加速，由動能定理可知：，解得：，粒子在加速電場中的運動時間：；粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，運動時間：；在偏轉(zhuǎn)電場中豎直分位移：；聯(lián)立解得：，y與q、m無關，所以三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中軌跡重合，離開偏轉(zhuǎn)電場后粒子做勻速直線運動，因此三種粒子一定打到屏上的同一位置；加速電場對粒子做功為，q和相等，所以加速電場對三種粒子做功相等。偏轉(zhuǎn)電場對粒子做功：，q、、y相等，則知偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功相等，故A錯誤，B正確；對整個過程，根據(jù)動能定理得：，由于W相等，所以三種粒子達到屏上的動能相同，故C錯誤；離開偏轉(zhuǎn)電場后粒子的運動時間：；粒子運動到屏上所用時間；因為不等，所以t不等，故D錯誤。所以B正確，ABD錯誤。