如图所示,一价氢离子和二价氦离子(不考虑二者间的相互作用),从静止开始经过同一加速电场加速,垂直打入偏转电场中,则它们(

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  • 解题思路:两种粒子在偏转电场中做类平抛运动,垂直于电场方向上做匀速直线运动,根据动能定理求出加速获得的速度表达式,可分析在偏转电场中经历的时间关系.根据推论分析粒子偏转距离与加速电压和偏转电压的关系,从而得出偏转位移的关系.根据动能定理求出末动能的大小,从而比较大小.

    设加速电压为U1,偏转电压为U2,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:qU1=

    1

    2mv02得,加速获得的速度为v0=

    2qU1

    m,两种粒子在偏转电场中,水平方向做速度为v0的匀速直线运动,由于两种粒子的比荷不同,则v0不同,所以两粒子在偏转电场中运动的时间不同.两种粒子在加速电场中的加速度不同,位移相同,则运动的时间也不同,所以两粒子是先后离开偏转电场.

    在偏转电场中的偏转位移y=

    1

    2at2=

    1

    2

    qU2

    md

    L2

    v02=

    U2L2

    4dU1.,与电荷的电量和质量无关.知出射点的位置相同.

    根据动能定理得,qU1+qEy=

    1

    2mv2,因为y相等,电量不等,所以出射时的动能不同.故C、D正确,A、B错误.

    故选:CD.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 解决本题的关键知道带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动情况,知道从静止开始经过同一加速电场加速,垂直打入偏转电场,运动轨迹相同.

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