Question

16．如圖所示，讓一束電子和一束氫核以相同的初速度通過一偏轉(zhuǎn)電場，則（　�。�

• A． 電子和氫核在電場中的運動時間相同
• B． 電子和氫核出電場時的偏角不同
• C． 電子和氫核出電場是動能相同
• D． 電子和氫核出電場是速度相同

Answer 1

分析 粒子在偏轉(zhuǎn)電場中，做類平拋運動，由牛頓第二定律求得加速度．粒子在垂直電場方向做勻速直線運動，由水平位移l和v₀求出運動時間．粒子在電場方向做初速度為零的勻加速運動，并由三角函數(shù)，求出偏角的正切表達式．由速度的合成求得出電場時的速度，再得到出電場時的動能．再進行分析即可．

解答 解：A、粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，水平方向有 l=v₀t，得 t=$\frac{l}{{v}_{0}}$，因此電子和氫核在電場中的運動時間相同，故A正確．
B、加速度 a=$\frac{qE}{m}$
出電場時豎直分速度 v_y=at
速度偏向角的正切 tanα=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=$\frac{qEl}{m{v}_{0}^{2}}$
由于$\frac{q}{m}$不同，所以出電場時的偏角不同，故B正確．
CD、出電場時的速度 v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+（\frac{qEl}{m{v}_{0}}）^{2}}$，可知出電場時速度不同．
出電場時的動能 E_k=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$+$\frac{{q}^{2}{E}^{2}{l}^{2}}{2m{v}_{0}^{2}}$，可知出電場時動能不同，故C、D錯誤．
故選：AB

點評 本題關(guān)鍵是明確粒子做類似平拋運動，根據(jù)分運動公式推導出偏轉(zhuǎn)角正切、速度等物理量的表達式，再進行分析．