Question

【題目】真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A、B之間有加速電場，C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場，M為熒光屏。今有質(zhì)子、氚核和α粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上。已知質(zhì)子、氚核和α粒子的質(zhì)量之比為1∶3∶4，電荷量之比為1∶1∶2，則下列判斷中正確的是（　�。�

A.三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同

B.三種粒子打到熒光屏上的位置不同

C.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對(duì)三種粒子做功之比為1∶1∶2

D.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對(duì)三種粒子做功之比為1∶2∶4

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．設(shè)AB間的電壓為U1，CD間的電壓為U2，C、D兩極板長為L、板間距離為d，CD右邊緣離熒光屏的距離為S。對(duì)于任一粒子，在加速電場中有

得

粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，離開電場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間為

由于三種粒子的不同，則三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間不相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．粒子飛出偏移電場時(shí)偏轉(zhuǎn)的距離為

偏轉(zhuǎn)角的正切

可知三種粒子的偏轉(zhuǎn)距離和偏轉(zhuǎn)角度相同，運(yùn)動(dòng)的軌跡完全重合，即三種粒子打到熒光屏上的位置相同，故B錯(cuò)誤；

CD．根據(jù)W=Eqy，知偏轉(zhuǎn)電場的電場力對(duì)質(zhì)子、氚核和α粒子做功之比為1：1：2，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。