Question

如圖所示，一價(jià)和二價(jià)的靜止銅離子，經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后，再垂直經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，然后落到同一熒光屏上．不計(jì)離子重力，則以下判斷正確的是（　�。�

A．離子經(jīng)過加速電場(chǎng)時(shí)，二價(jià)銅離子受到的電場(chǎng)力的沖量大

B．在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力對(duì)兩種離子做的功一樣多

C．兩種銅離子打在屏上時(shí)的速度一樣大

D．兩種銅離子打在屏上的同一點(diǎn)

Answer 1

分析：粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)加速后，可以應(yīng)用動(dòng)能定理解出其速度，粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合動(dòng)能定理與運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系式解出要求的物理量．

解答：解：A、粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)加速時(shí)，只有電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理得：
qU₁=

1

2

mv₀²…①
離子經(jīng)加速電場(chǎng)加速過程中，根據(jù)動(dòng)量定理得，電場(chǎng)力的沖量為：
I=P=mv₀=m

2qU1 m

∝

q

故二價(jià)銅離子受電場(chǎng)力的沖量大．故A正確．
粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
所以豎直方向：y=

1

2

at²=

1

2

qU2

md

?

L2

v02

…②
由①②得：y=

U2L2

4dU1

y與帶電粒子的電荷量無關(guān)．說明兩個(gè)粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，偏轉(zhuǎn)距離y相等．所以兩種銅離子打在屏上同一點(diǎn)，所以D正確；
根據(jù)動(dòng)能定理得：對(duì)整個(gè)過程：qU₁+q

U2

d

y=

1

2

mv²，可見q越大，打在屏上的速度v越大，所以C錯(cuò)誤；
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功W=q

U2

d

y，可見q大的電場(chǎng)力做功多，所以B錯(cuò)誤；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵把類平拋運(yùn)動(dòng)分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題．