Question

19．如圖，一束由質(zhì)子、氘核和氚核組成的粒子流，從相同位置沿垂直于場強(qiáng)的方向射入由平行板電容器形成的同一個(gè)勻強(qiáng)電場中．若所有粒子均能射出電場，不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用力，關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（　�。�

• A． 若粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，說明它們具有相同的初動(dòng)能
• B． 比荷大的粒子，在射出電場時(shí)，其速度偏向角一定大
• C． 若粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則它們的初速度一定相等
• D． 在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長的粒子，電場力對它做的功越多

Answer 1

分析 粒子在極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析答題．

解答 解：A、粒子在極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：L=v₀t，豎直方向：y=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{qE{L}^{2}}{2m{v}_{0}^{2}}$，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡相同，即y相同，由于粒子電荷量q相同，所以初動(dòng)能相同，故A正確；
B、粒子在極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度偏向角為θ，tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=$\frac{at}{{v}_{0}}$=$\frac{\frac{qE}{m}×\frac{L}{{v}_{0}}}{{v}_{0}}$=$\frac{qEL}{m{v}_{0}^{2}}$，由于不知道粒子的初速度v₀間的關(guān)系，比荷大的粒子在射出電場時(shí)其速度偏向角不一定大，故B錯(cuò)誤；
C、粒子在極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=$\frac{L}{{v}_{0}}$，如果粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，則粒子的初速度一定相等，故C正確；
D、粒子在極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=$\frac{L}{{v}_{0}}$，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間長，說明粒子初速度越小，電場力對粒子做功：W=qEy=qE×$\frac{qE{L}^{2}}{2m{v}_{0}^{2}}$=$\frac{{q}^{2}{E}^{2}{L}^{2}}{2m{v}_{0}^{2}}$，由于不知道粒子的電荷量q、質(zhì)量m間的關(guān)系，無法判斷電場力對粒子做功多少，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．

點(diǎn)評 本題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)，粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由于類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以解題．