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.三種粒子不是同時打到熒光屏上的

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】AB

【解析】

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，故選項C，D均錯誤。