Question

【題目】如圖，一價氫離子(H)和二價氦離子(He)的混合體，經(jīng)同一加速電場U1同時加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場U2中，偏轉(zhuǎn)后打在同一熒光屏上，則它們（ ）

A.同時到達屏上同一點

B.先后到達屏上同一點

C.先后到達屏上不同點

D.到達屏上的速度不同

Answer 1

【答案】BD

【解析】

ABC．設加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板的長度為L，板間距離為d。在加速電場中，由動能定理得：

①

兩種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中，水平方向做速度為v0的勻速直線運動，由于兩種粒子的比荷不同，則v0不同，所以兩粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間不同。兩種粒子在加速電場中的加速度不同，位移相同，則運動的時間也不同，所以兩粒子是先后離開偏轉(zhuǎn)電場。

在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移

②

聯(lián)立①②得

同理可得到偏轉(zhuǎn)角度的正切值

可見y和tanθ與電荷的電量和質(zhì)量無關(guān)。所以出射點的位置相同，出射速度的方向也相同。故兩種粒子打屏上同一點。AC錯誤，B正確；

D．根據(jù)動能定理，粒子出離偏轉(zhuǎn)電場的動能：

兩種粒子的電荷量不同，則動能增量不同，打到屏上的速度不同，D正確。

故選BD。