Question

9．如图所示．氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E₁，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E₂发生偏转，最后打在屏上．整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么 （　　）

• A． 偏转电场E₂对三种粒子做功一样多
• B． 三种粒子打到屏上的速度一样大
• C． 三种粒子一定打到屏上的同一位置
• D． 三种粒子运动到屏上所用的时间相同

Answer 1

分析 由动能定理定理可求得粒子进入偏转电场时的速度，再对运动的合成与分解可求得偏转电场中的位移；再由几何关系可明确粒子打在屏上的位置．根据电场力做功E=Eqy可明确做功大小关系．

解答 解：AC、带电粒子在加速电场中加速，电场力做功为：W=E₁qd；
由动能定理可知：E₁qd=$\frac{1}{2}$mv²；
解得：v=$\sqrt{\frac{2{E}_{1}dq}{m}}$；
粒子在偏转电场中的时间为：t=$\frac{L}{v}$；
在偏转电场中的纵向速度为：v₀=at=$\sqrt{\frac{{E}_{2}^{2}q{L}^{2}}{2{E}_{1}md}}$
纵向位移为：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{{E}_{2}{L}^{2}}{4{E}_{1}d}$；即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多；故AC正确；
BD、因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同；故BD错误；
故选：AC．

点评 本题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功．