如图所示,一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们()A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点

◎ 题目

如图所示,一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们(  )
A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点
C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点
魔方格

◎ 答案

B

◎ 解析

试题分析:

设加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转极板的长度为L,板间距离为d.

在加速电场中,由动能定理得:qU1=
两种粒子在偏转电场中,水平方向做速度为v0的匀速直线运动,由于两种粒子的比荷不同,则v0不同,所以两粒子在偏转电场中运动的时间t=L/v0不同.两种粒子在加速电场中的加速度不同,位移相同,则运动的时间也不同,所以两粒子是先后离开偏转电场。
在偏转电场中的偏转位移y=at2/2=(qU2/2md)( L/v0)2
联立①②得 y=U2L2/4U1d
同理可得到偏转角度的正切tanθ=U2L/2U1d ,可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关.所以出射点的位置相同,出射速度的方向也相同.故两种粒子打屏上同一点.故B正确,A、C、D错误。
故选:B

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们()A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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