Question

（2010?廣東模擬）如圖所示，質子（₁¹H）和α粒子（₂⁴He），以相同的初動能垂直射入偏轉電場（粒子不計重力），則這兩個粒子射出電場時的側位移y之比為（　　）

A．1：1

B．1：2

C．2：1

D．1：4

Answer 1

分析：質子和α粒子垂直射入偏轉電場都做類平拋運動，根據牛頓第二定律和位移公式推導出兩個粒子射出電場時的側位移y與初動能的關系，再進行選擇．

解答：解：質子和α粒子垂直射入偏轉電場都做類平拋運動，根據牛頓第二定律得到粒子加速度的表達式為
    a=

qE

m

粒子射出電場時的側位移y的表達式為
   y=

1

2

at2
又t=

l

v0

聯立上三式得，y=

qEl2

2m v 2 0

=

qEl

4Ek

由題，兩個粒子的初動能E_k相同，E、l相同，則y與q成正比，質子（₁¹H）和α粒子（₂⁴He）電荷量之比為1：2，側位移y之比為1：2．
故選B

點評：本題采用運動的分解法研究類平拋運動，運用數學上比例法研究兩個粒子側位移之比．