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        1. 精英家教網(wǎng)真空中的某裝置如圖所示,現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和α粒子都從O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場,射出后都打在同一個與OO′垂直的熒光屏上,使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)(已知質(zhì)子、氘核和α粒子質(zhì)量之比為1:2:4,電荷量之比為1:1:2,重力不計).下列說法中正確的是( 。
          A、三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動時間之比為2:1:1B、三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同C、在熒光屏上將只出現(xiàn)1個亮點(diǎn)D、偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1:1:2
          分析:根據(jù)動能定理求出粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度,抓住在偏轉(zhuǎn)電場中垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動,求出運(yùn)動的時間.結(jié)合豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動,求出出電場時豎直方向上的分速度以及偏轉(zhuǎn)的位移.根據(jù)動能定理求出偏轉(zhuǎn)電場電場力做功的大小關(guān)系.
          解答:解:
          A、根據(jù)動能定理得,qU1=
          1
          2
          m
          v
          2
          0
          -0,則進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度v0=
          2qU1
          m
          ,因?yàn)橘|(zhì)子、氘核和α粒子的比荷之比為2:1:1,則初速度之比
          2
          :1:1.
          在在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動時間t=
          L
          v0
          1
          v0
          ,則知時間之比為1:
          2
          2
          .故A錯誤
          B、在豎直方向上的分速度vy=at=
          qEL
          mv0
          ,則出電場時的速度v=
          v
          2
          0
          +
          q2E2L2
          m2
          v
          2
          0
          =
          2qU1
          m
          +
          qE2L2
          2mU1
          .因?yàn)榱W拥谋群刹煌,則速度的大小不同.故B錯誤.
          C、偏轉(zhuǎn)位移y=
          1
          2
          at2
          =
          1
          2
          ?
          qU2
          md
          ?
          L2
          v
          2
          0
          ,因?yàn)閝U1=
          1
          2
          m
          v
          2
          0
          -0,則y=
          U2L2
          4U1d
          ,與粒子的電量和質(zhì)量無關(guān),則粒子的偏轉(zhuǎn)位移相等,熒光屏將只出現(xiàn)一個亮點(diǎn).故C正確.
          D、偏轉(zhuǎn)電場的電場力對粒子做功W=qEy,因?yàn)镋和y相同,電量之比為1:1:2,則電場力做功為1:1:2.故D正確.
          故選:CD.
          點(diǎn)評:本題考查粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn),掌握處理粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的方法,知道粒子在垂直電場和沿電場方向上的運(yùn)動規(guī)律,抓住等時性,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行求解.
          練習(xí)冊系列答案
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          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(zhuǎn)電場,M為熒光屏.今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由加速電場加速后,以相同的初速度垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,最后打在熒光屏上.已知質(zhì)子、氘核和α粒子的質(zhì)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( 。

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