Question

氘（

2 1

H）和α（

4 2

He）兩種粒子，由靜止開始經過同一電場加速后，再垂直進入同一偏轉電場，離開偏轉電場后落到一屏上，如圖所示．不計粒子重力，以下判斷正確的是（　�。�

A．兩種粒子一定打在屏上的同一個點

B．離開偏轉電場時，α粒子的動能較大

C．經過加速電場時，α粒子受到的電場力的沖量較大

D．經過偏轉電場時，電場力對氘粒子所做的功較多

Answer 1

分析：電子經加速電場加速時，由動能定理求得獲得的速度，進入偏轉時，電子做類平拋運動，運用運動的分解法得到偏轉量y的表達式，可以判斷兩種粒子是否打在屏上同一個點；然后根據(jù)沖量的計算公式可以判斷哪個粒子受到的沖量較大．

解答：解：A、加速電場中由動能定理得：qU₁=

1

2

mv₀²
偏轉電場中，平行于極板方向：L=v₀t
垂直于極板方向：y=

1

2

at² 
a=

qE

m

=

qU2

md

聯(lián)立以上各式得
y=

U2L2

4U1d

偏移量y與電荷的質量和電量無關，所以偏移量y相同．兩種粒子打在屏上同一個點，故A正確；
B、根據(jù)動能定理：qU₁+qU₂=E_k-0
α粒子的電荷量q較大，故離開偏轉電場時α粒子的動能較大，B正確；
C、經過加速電場時，a=

qU1

md

，兩粒子的比荷相同，故加速度大小相同，則在電場中運動的時間相同，電場力的沖量I=q

U1

d

t，α粒子所帶電荷量較大，故α粒子受到電場力的沖量較大，所以C正確；
D、經過偏轉電場時電場力做的功W=q

U2

d

y，由上面分析知兩者y相同，而α粒子的電荷量較大，故電場力對α粒子做功較多，所以D錯誤．
故選：ABC．

點評：本題是帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動的類型，電子先經加速電場加速，后經偏轉電場偏轉，得到的結論：豎直偏轉距離與電荷的質量和電量無關．