Question

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，则下列判断中正确的是

1. A.
   三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
2. B.
   三种粒子打到荧光屏上的位置相同
3. C.
   偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
4. D.
   偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4

Answer 1

B
试题分析：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．在加速电场中，由动能定理得：，得，加速获得的速度为．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．根据推论：，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．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CD错误．
考点：动能定理及类平抛运动。