Question

α粒子（₂⁴He）和質(zhì)子（₁¹H）以相同速度垂直于電場線方向進入同一偏轉(zhuǎn)電場，則在通過偏轉(zhuǎn)電場的過程中（　　）

A．它們在電場中的運動時間相等

B．它們在電場中的偏轉(zhuǎn)距離相等

C．它們在電場中運動的加速度相等

D．電場力對它們做的功相等

Answer 1

分析：α粒子和質(zhì)子垂直于電場線方向進入偏轉(zhuǎn)電場后，都做類平拋運動，運用運動的分解法研究運動時間關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律和位移公式結(jié)合研究加速度關(guān)系和偏轉(zhuǎn)距離關(guān)系．電場力做功W=qEd，d是沿電場線方向的距離．

解答：解：
A、α粒子和質(zhì)子垂直于電場線方向進入偏轉(zhuǎn)電場后，沿初速度方向都做勻速直線運動，運動時間為t=

l

v0

，l、v₀相同，則它們在電場中的運動時間相等．故A正確．
B、C，α粒子和質(zhì)子在沿電場方向做勻加速直線運動，加速度為a=

qE

m

，α粒子的比荷

q

m

小于質(zhì)子的比荷

q

m

，E相同，則α粒子的加速度小于質(zhì)子的加速度，偏轉(zhuǎn)距離y=

1

2

at2，t相同，則α粒子的偏轉(zhuǎn)距離小于質(zhì)子的偏轉(zhuǎn)距離．故BC錯誤．
D、電場力做功W=qEy=qE?

1

2

qE

m

t²=

q2E

2m

t2，兩個粒子的

q2

m

相同，E、t相同，所以電場力對它們做的功相等．故D正確．
故選AD

點評：本題是帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動的類型，基本方法是運動的合成與分解，并要抓住場強E、電場的寬度l等相等條件進行分析．