Question

一個(gè)一價(jià)和二價(jià)的靜止銅離子，經(jīng)過同一電壓加速后，再垂直射入同一勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，然后打在同一屏上，屏與偏轉(zhuǎn)電場方向平行，下列說法正確的是（ ）
A．二價(jià)銅離子打在屏上時(shí)的速度小
B．離開偏轉(zhuǎn)電場后，二價(jià)銅離子飛到屏上用的時(shí)間長
C．離子經(jīng)加速電場加速過程中，二價(jià)銅離子受電場力的沖量大
D．在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，兩種離子在電場方向上的位移不相等

Answer 1

【答案】分析：粒子經(jīng)過加速電場加速后，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)過加速電場加速時(shí)，只有電場力做功，
由動(dòng)能定理得：qU₁=mv²  ①
粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直電場方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場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== ②
由①②得：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)電場時(shí)，偏轉(zhuǎn)距離y相等．
根據(jù)動(dòng)能定理得：對整個(gè)過程：qU₁+q=，可見，q越大，打在屏上的速度v越大，故二價(jià)銅離子打在屏上時(shí)的速度大．故A正確．
B、由上知，兩個(gè)離子離開偏轉(zhuǎn)電場后，二價(jià)銅離子打在屏上時(shí)的速度大，通過的位移相等，則二價(jià)銅離子飛到屏上用的時(shí)間短．故B錯(cuò)誤．
C、離子經(jīng)加速電場加速過程中，根據(jù)動(dòng)量定理得：電場力的沖量I=P=mv=m∝．故二價(jià)銅離子受電場力的沖量大．故C正確．
D、由上知，在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，兩種離子在電場方向上的位移y相等．故D錯(cuò)誤．
故選C
點(diǎn)評：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．