Question

【题目】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。现有质子、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，不计粒子重力，则下列说法中正确的是：（）

A. 三种粒子打到荧光屏上的位置相同

B. 三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同

C. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2

D. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4

Answer 1

【答案】A

【解析】

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．

设加速电压为，偏转电压为，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，水平方向做速度为的匀速直线运动，由于三种粒子的比荷不同，则不同，所以三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同，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。A正确B错误；偏转电压的电场力做功为，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，CD错误．