Question

讓一股一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物（不計粒子間相互作用）經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后（　�。�

A．三者仍為一股

B．一價氫離子和一價氦離子為一股，二價氦離子為另一股

C．一價氦離子和二價氦離子為一股，一價氫離子為另一股

D．一價氫離子和二價氦離子為一股，一價氦離子為另一股

Answer 1

分析：一價氫離子、一價氦離子、二價氦離子、經(jīng)過加速電壓大小為U的加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)后偏轉(zhuǎn)距離和偏轉(zhuǎn)角度相同，軌跡重合．

解答：解：設(shè)正電荷的電量為q，加速電壓為U₁，偏轉(zhuǎn)電壓為U₂，偏轉(zhuǎn)電極板為L，板間距離為d．
根據(jù)動能定理得
加速電場中    qU₁=

1

2

mv02
偏轉(zhuǎn)電場中    運動時間t=

L

v0

偏轉(zhuǎn)距離y=

1

2

at2=

1

2

qU2

md

(

L

v0

)2
得到y(tǒng)=

U2L2

4dU1

設(shè)偏轉(zhuǎn)角度為θ，則tanθ=

vy

v0

=

U2L

2dU1

由上可知y、θ與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量無關(guān)，則一價氫離子、一價氦離子、二價氦離子、在偏轉(zhuǎn)電場軌跡重合．
故選A．

點評：本題在熟記這個結(jié)論的基礎(chǔ)上，就能很快作答．即：同種帶電粒子經(jīng)同一加速電場加速，再經(jīng)同一偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)時軌跡重合．