Question

a粒子（

4 2

H）和質子（

1 1

H）以相同速度垂直于電場線進入兩平行板間勻強電場中，設都能飛出電場，則它們離開勻強電場時，側向位移之比ya：y_H=

1：2

，動能增量之比△E_Ka=△E_KH=

1：1

．

Answer 1

分析：α粒子和質子垂直于電場線方向進入偏轉電場后，都做類平拋運動，運用運動的分解法研究運動時間關系，根據(jù)牛頓第二定律和位移公式結合研究加速度關系和偏轉距離關系．電場力做功W=qEd，d是沿電場線方向的距離．

解答：解：
α粒子和質子垂直于電場線方向進入偏轉電場后，沿初速度方向都做勻速直線運動，運動時間為t=

L

v0

，l、v₀相同，則它們在電場中的運動時間相等．
a=

qE

m

，兩者q之比為2：1，m之比為4：1，則a之比，1：2
側向位移y=

1

2

at²，則y之比為1：2．
電場力做功W=qEy，兩者q之比為2：1，y之比為1：2，則W之比為1：1，根據(jù)動能定理動能的增量等于合外力做的功，所以動能增量之比等于電場力做功之比1：1．
故答案為：1：2，1：1．

點評：本題是帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動的類型，基本方法是運動的合成與分解，并要抓住場強E、電場的寬度l等相等條件進行分析