Question

下列粒子從初速度為零經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)后，速度最大的是（　　）

A．鎂離子Mg⁺⁺

B．氘核

C．n粒子

D．鈉離子Na⁺

Answer 1

分析：粒子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力做功qU，根據(jù)動(dòng)能定理求得速度表達(dá)式，由各個(gè)粒子比荷大小，比較速度的大小

解答：解：設(shè)加速電場(chǎng)的電壓為U，粒子的質(zhì)量和電量分別為m和q，根據(jù)動(dòng)能定理得
qU=

1

2

mv²
得 v=

2qU m

可見(jiàn)，速度與粒子的比荷平方根成正比．
鎂離子，通常是+2價(jià)，所以電荷數(shù)是+2，但由于它有幾種同位素，所以質(zhì)量數(shù)是24左右，比荷為

1

12

；
氘核，是氫的同位素之一，質(zhì)量數(shù)是2，電荷數(shù)是+1，比荷為：

1

2

；
n粒子（中子），質(zhì)量數(shù)是1，電荷數(shù)是0，比荷為0；
鈉離子，通常是+1價(jià)，所以電荷數(shù)是+1，但由于它有幾種同位素，所以質(zhì)量數(shù)是23左右，比荷為：

1

23

由于氘核的比荷最大，所以氘核的速度最大．
故選：B

點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在加速電場(chǎng)中獲得的速度，常常根據(jù)動(dòng)能定理求解，本題還要了解各個(gè)粒子的比荷關(guān)系．