Question

【題目】真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A,B之間有加速電場，C,D之間有偏轉電場，M為熒光屏，今有質子，氘核和α粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進入偏轉電場，最后打在熒光屏上．已知質子、氘核和α粒子的質量之比為1：2：4，電荷量之比為1：1：2，則下列判斷中正確的是（ ）

A.三種粒子從B板運動到熒光屏經歷的時間不同
B.三種粒子打到熒光屏上的位置相同
C.偏轉電場的電場力對三種粒子做功之比為1：2：2
D.偏轉電場的電場力對三種粒子做功之比為1：2：4

Answer 1

【答案】A,B
【解析】解：設AB間的電壓為U1 ， CD間的電壓為U2、板長為L、板距為d，CD右邊緣離熒光屏的距離為S，從一般情況考慮，在加速電場中有： ①，進入偏轉電場做類平拋運動．
A、穿出CD后的時間 ，由于三種粒子的比荷 不同，所以三種粒子穿出CD板的時間不同，所以選項A正確．
B、偏移的距離： ，偏轉角的正切： 以上兩式 聯立①式得： ， ，由兩式可以看出，三種粒子從CD邊緣的同一點穿出，且速度方向相同，那么最后打到熒光屏的位置相同，所以選項B正確．
CD、偏轉電場對三種粒子所做功 ，則做功之比等于電量之比為1：1：2，所以選項CD錯誤．
故選：AB
【考點精析】利用帶電微粒（計重力）在電場中的運動對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力；由于帶電粒子在勻強電場中所受電場力與重力都是恒力，因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法．