物理
让质子和氘的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场,要使它们最后的偏转角相同,这些粒子进入电场时必须具有相同的(  )A. 初速度B. 动能C. 比荷D. 质量

2019-06-26

让质子和氘的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场,要使它们最后的偏转角相同,这些粒子进入电场时必须具有相同的(  )
A. 初速度
B. 动能
C. 比荷
D. 质量
优质解答
设带电粒子的质量为m,电量为q,匀强电场的场强大小为E,电场的宽度为L,初速度为v0,最后的偏转角为θ.
带电粒子在垂直电场方向做匀速直线运动,L=v0t,所以有:t=
L
v0

沿电场方向做匀加速直线运动,加速度为:a=
qE
m

粒子离开电场时垂直于电场方向的分速度为:vy=at
则有:tanθ=
vy
v0

联立解得:tanθ=
qEL
m
v
2
0

质子和氘核的电量相等,质量部相等,比荷
q
m
不等,要使θ相同时,则mv02相等,初动能Ek0=
1
2
mv02相等,初速度v0不等.故B正确,ACD错误.
故选:B.
设带电粒子的质量为m,电量为q,匀强电场的场强大小为E,电场的宽度为L,初速度为v0,最后的偏转角为θ.
带电粒子在垂直电场方向做匀速直线运动,L=v0t,所以有:t=
L
v0

沿电场方向做匀加速直线运动,加速度为:a=
qE
m

粒子离开电场时垂直于电场方向的分速度为:vy=at
则有:tanθ=
vy
v0

联立解得:tanθ=
qEL
m
v
2
0

质子和氘核的电量相等,质量部相等,比荷
q
m
不等,要使θ相同时,则mv02相等,初动能Ek0=
1
2
mv02相等,初速度v0不等.故B正确,ACD错误.
故选:B.
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