Question

如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加上恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O₁、O₂，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向放置第一次从小孔O₁处从静止释放一个质子(H)，第二次从小孔O₁处从静止释放一个α粒子(He)，关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是

A. 质子和α粒子打到感光板上时的速度之比为2：1

B. 质子和α粒子在电场中运动的时间相同

C. 质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1：2

D. 质子和α粒子在电场中运动的轨迹相同

Answer

CD

【解析】从开始运动到打到板上质子的速度为v1，α粒子速度为v2；根据动能定理：Uq+Edq=mv2-0，化简得出：v= ；质子：；α粒子：，则，故A错误。设粒子在加速电场中加速时间为t1，加速位移为x1，在偏转电场中时间为t2，偏转位移为y，有：x1=a1t12= ；；由于质子和α粒子的加速位移和偏转位移相同，但是q/m不同，所以运动时间不同，故B错误。从开始运动到打到板上根据动能定理有：Uq+Edq=EK-0；，故C正确。带电粒子进入偏转电场时根据动能定理可得：eU=mv02；进入偏转电场后电势差为u 2，偏转的位移为y，有：，速度的偏转角正切值为tanθ，有：；偏转位移y与速度的偏转角正切值tanθ与带电粒子无关，因此运动轨迹是一条，故D正确。故选CD。