已知氫核與氦核電量之比為q1:q2=1:2,質(zhì)量之比為m1:m2=1:4.兩種粒子分別垂直射入同一勻強電場,求分別在下列情況下離開電場時它們的橫向位移(y)之比:
(1)初速相同;
(2)初動能相同.
(1)粒子做類似平拋運動;
垂直電場線方向:L=v0t            ①
平行電場線方向:y=
1
2
at2
          ②
根據(jù)牛頓第二定律,有:qE=ma      ③
聯(lián)立①②③解得:y=
qEL2
2m
v20

故當氫核與氦核初速度相同時,有
y1
y2
=
q1
m1
q2
m2
=
q1
q2
×
m2
m1
=
1
2
×
4
1
=
2
1
;
(2)由第(1)問分析,得到y=
qEL2
2m
v20

故當初動能相同相同時,有
y1
y2
=
q1
q2
=
1
2
;
答:(1)初速相同,氫核與氦核的橫向位移(y)之比為2:1;
(2)初動能相同,氫核與氦核的橫向位移(y)之比為1:2.
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