Question

14．如圖所示，讓氕、氘、氚和α粒子組成的混合粒子經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速后垂直進入同一偏轉電場，最終會分成（　�。�

• A． 一股
• B． 兩股
• C． 三股
• D． 四股

Answer 1

分析 三個離子先加速后偏轉，先由動能定理得到加速獲得的速度，再運用運動的分解法，得到離子離開偏轉電場時的側向距離和偏轉角度，即可進行分析

解答 解：設任一正電荷的電量為q，加速電壓為U₁，偏轉電壓為U₂，偏轉電極的極板為L，板間距離為d．
在加速電場中，根據(jù)動能定理得：
 qU₁=$\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$
在偏轉電場中，離子做類平拋運動，運動時間 t=$\frac{L}{{v}_{0}}$
偏轉距離 y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}\frac{q{U}_{2}}{md}{t}^{2}$
聯(lián)立以上各式得：y=$\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4d{U}_{1}}$
設偏轉角度為θ，則 tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}=\frac{{U}_{2}L}{2d{U}_{1}}$
由上可知y、θ與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量無關，則一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子在偏轉電場軌跡重合，所以它們不會分成三股，而是會聚為一束射出．
故選：A

點評 本題一方面要熟記結論：同種帶電粒子經(jīng)同一加速電場加速，再經(jīng)同一偏轉電場偏轉時軌跡重合．另一方面要能運用力學方法進行推導