Question

电子、质子、α粒子由静止状态经相同电压加速后，垂直电场线进入同一匀强电场中，则（  ）

A．最后离开电场时α粒子偏角最大

B．最后离开电场时质子的动能最大

C．最后离开电场时质子的速率最大

D．电子通过匀强电场的时间最短

Answer

D

【解析】

试题分析：A、B、电子经加速电场加速时，由动能定理求得获得的速度，进入偏转时，电子做类平抛运动，运用运动的分解法得到偏转角与偏转量y的表达式，进行比较．

C、求出速度的表达式，进行比较即可；

D、根据动能定理电场经过加速电场后的速度关系，在偏转电场中沿垂直于电场方向的位移相等，即可求得结论．

【解析】
A、加速电场中：由动能定理得

qU1= ①

转电场中：

平行于极板方向：L=v0t ②

垂直于极板方向：vy=at，

粒子的偏转角：，偏转角与电荷的质量和电量无关，故A错误；

B、粒子的偏转量：，偏移量与电荷的质量和电量无关，所以偏转电场对粒子做的功：

与粒子所带的电量成正比，最后离开电场时的动能所以最后离开电场时α粒子的动能最大．故B错误；

C、离开电场时的速率：=，与粒子核质比的平方根成正比．所以最后离开电场时电子的速率最大．故C错误；

D、由①②两式可得，电子在进入偏转电场是的速度最大，电子在偏转电场中的时间最短．故D正确．

故选：D

【点评】本题是带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的类型，电子先经加速电场加速，后经偏转电场偏转，得到的结论：偏转量与电荷的质量和电量无关．