Question

如图所示,在竖直放置的平行金属板AB之间加上恒定电压U,AB两板的中央留有小孔,在B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,第一次从小孔处从静止释放一个质子,第二次从小孔处从静止释放一个粒子,关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是(   ) 

A. 质子和粒子打到感光板上时的速度之比为2:1

B. 质子和粒子在电场中运动的时间相同

C. 质子和粒子打到感光板上时的动能之比为1:2

D. 质子和粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起

Answer

CD

【解析】从开始运动到打到板上质子的速度为，粒子速度为，根据动能定理：，化简得出：，质子的比荷为：，粒子的比荷为：，代入得：，故A错误；设粒子在加速电场中加速时间为，加速位移为，在偏转电场中时间为，偏转位移为y，有：，，由于质子和粒子的加速位移和偏转位移相同，但是比荷不同，故所以运动时间不同，故B错误；从开始运动到打到板上根据动能定理有：，解得：，因为U、E、d相同，则有：，故C正确；带电粒子进入偏转电场时根据动能定理可得：，进入偏转电场后电势差为，偏转的位移为y，有：，联立得：，速度的偏转角正切值为，有：，偏转位移y与速度的偏转角正切值与带电粒子无关，因此运动轨迹是一条，故D正确。故选CD。