真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场

真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场

题型:不详难度:来源:
真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上.已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,则下列判断正确的是( )

A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同
C.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4
答案
B
解析

试题分析:设加速电压为,偏转电压为,偏转极板的长度为L,板间距离为d.在加速电场中,由动能定理得:,得,加速获得的速度为.三种粒子从B板运动到荧光屏的过程,水平方向做速度为的匀速直线运动,由于三种粒子的比荷不同,则不同,所以三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同.故A错误.根据推论:,可知,y与粒子的种类、质量、电量无关,故三种粒子偏转距离相同,打到荧光屏上的位置相同.故B正确.偏转电压的电场力做功为
,则W与q成正比,三种粒子的电荷量之比为1:1:2,则有电场力对三种粒子做功之比为1:1:2.故CD错误.
故选B
点评:本题是带电粒子在电场中运动问题,先加速后偏转,是重要推论,掌握要牢固,要抓住该式与哪些因素有关,与哪些因素无关.
举一反三
距离足够大的金属板AB间有一电子(不计重力影响),在AB间接有如图所示的正弦式电压ut=0时电子从静止开始运动,则
A.电子做往复运动
B.在足够长的时间后,电子一定要碰到某个金属板上
C.tT/2时,电子速度达到最大值
D.tT时,电子将回到原出发点

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如下图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在荧光屏P上,关于电子的运动,则下列说法中正确的是(  )
A.滑动触头向右移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置下降
B.滑动触头向左移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升
C.电压U增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度大小不变
D.电压U增大时,其他不变,则电子从发出到打在荧光屏上的速度变大

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如右图所示,M、N是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两极间产生一个水平向右的匀强电场,场强为E,一质量为m、电荷量为+q的微粒,以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中,微粒垂直打到N极上的C点,已知AB=BC.不计空气阻力,则可知( )

A.微粒在电场中作类平抛运动
B.微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等
C.MN板间的电势差为
D.MN板间的电势差为
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如右图所示,带电的平行金属板电容器水平放置,质量相同、重力不计的带电微粒A、B,平行于极板以相同的初速度射入电场,结果打在极板上的同一点P.不计两微粒之间的库仑力,下列说法正确的是(  )

A.在电场中微粒A运动的时间比B长
B.微粒A所带的电荷量比B多
C.电场力对微粒A做的功比B少
D.到达P点时微粒A的速率比B小
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带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其他力的作用):( )
A.电势能增加,动能增加B.电势能减小,动能增加
C.电势能和动能都不变D.上述结论都不正确

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