Question

【題目】如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從水平向右的勻強電場E1的同一位置無初速度地釋放，之后進入豎直向下的勻強電場E2發生偏轉，最后都打在屏上.整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，那么(　　)

A.三種粒子打到屏上時的速度一樣大

B.偏轉電場E2對三種粒子做功一樣多

C.三種粒子運動到屏上所用時間相同

D.三種粒子一定打到屏上的同一位置

Answer 1

【答案】BD

【解析】

D.粒子在加速電場中加速，由動能定理可知：

解得：

粒子在加速電場中的運動時間：

；

粒子在偏轉電場中做類平拋運動，運動時間：

；

在偏轉電場中豎直分位移：

；

y與e、m無關，所以三種粒子在偏轉電場中軌跡重合，離開偏轉電場后粒子做勻速直線運動，因此三種粒子一定打到屏上的同一位置，故D項正確；

A.加速電場對粒子做功為：

W1=eU1，

e和U1相等，所以加速電場E1對三種粒子做功相等。偏轉電場E2對粒子做功：

W2=eE2y，

e、E2、y相等，則知偏轉電場E2對三種粒子做功相等。對整個過程，根據動能定理得：

，

由于W相等，m不等，所以v不等，即三種粒子打到屏上時速度不等。故A項錯誤，B項正確。

C. 離開偏轉電場后粒子的運動時間：

；

粒子運動到屏上所用時間：

t=t1+t2+t3=(2L1+L2+L3)；

因為不等，所以t不等，故C項錯誤。