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带电粒子在电场中运动的综合应用
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如图所示,质子、一价氦离子和二价氦离子都沿平行板电容器两板中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场,射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点.下
网友投稿 2022-12-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,质子、一价氦离子和二价氦离子都沿平行板电容器两板中线OO
′
方向垂直于电场线射入板间的匀强电场,射出后都打在同一个与OO
′
垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点.下列说法中正确的是( )
A.若它们射入电场时的速度相等,在荧光屏上将只出现3个亮点
B.若它们射入电场时的速度相等,在荧光屏上将只出现2个亮点
C.若它们射入电场时的动能相等,在荧光屏上将只出现1个亮点
D.若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场,则在荧光屏上将只出现1个亮点
◎ 答案
AD
◎ 解析
试题分析:
AB、三种粒子带电量不同,分别为q、q、2q;质量不同分别为m、4m、4m,进入同一电场是加速度不同分别是:qE/m
、
qE/4m
、2
qE/4m
,若它们射入电场时的速度相等,三粒子水平方向匀速直线,运动时间相同,则竖直方向的位移,
由:y=at
2
/2得竖直方向的位移之比是:4:1:2,所以三种粒子打到不同的位置,会出现三个亮点,故A正确,B错误;
C、若它们射入电场时的动能相等,三种粒子的速度之比为,2:1:1,所以水平方向的运动时间为1:2:2,由于粒子竖直方向的位移,由:y=
at
2
/2
,解得竖直方向的位移之比为,1:1:2,所以竖直方向位移不同,会出现两个亮点,故C错误;
D、若它们是由同一个电场从静止加速,由动能定理得:qU=mv
2
/2,解得:
,
粒子水平方向做匀速直线运动,运动时间为,
,
粒子竖直方向做初速度为零的匀速直线运动则,
,
由此可见,三种带电粒子在竖直方向的偏转位移仅与电场强度E、极板长度L、加速电压U有关,在这三个过程中,这三个物理量都相同,所以它们的偏转位移相同,粒子都打到同一点上,即只有一个亮点,故D正确。
故选:AD
.
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,质子、一价氦离子和二价氦离子都沿平行板电容器两板中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场,射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点.下…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中运动的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/409174.html
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