解题思路:质子、氘核和α粒子带电量和质量不全相同,进入同一电场时加速度不同,做类平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,推导出偏转位移的表达式,再进行分析.
三个粒子进入匀强电场中都做类平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,则得到:
加速度为:a=[qE/m]
偏转距离为:y=[1/2]at2,运动时间为:t=
L
v0
联立三式得:y=
qEL2
2m
v20
A、若它们射入电场时的速度相等,y与比荷成正比,而三个粒子中质子的比荷最大,氘核和α粒子的比荷相等,在荧光屏上将出现2个亮点.故A错误.
B、若它们射入电场时的动量相等,y=
qEL2
2m
v20=
qmEL2
2(mv0)2,可见y与qm成正比,三个qm都不同,则在荧光屏上将只出现3个亮点.故B错误.
C、若它们射入电场时的动能相等,y与q成正比,在荧光屏上将只出现2个亮点.故C错误.
D、若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的,根据推论可知,y都相同,故荧光屏上将只出现1个亮点.故D正确.
故选D.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 此类题目属于类平抛运动,解题关键注意水平方向匀速,竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动,两个方向的运动具有等时性.