Question

【題目】電子、質(zhì)子和a粒子從靜止開(kāi)始，在相同的電壓加速后，垂直電場(chǎng)線進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A.最后離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，a粒子偏角最大
B.電子通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)的時(shí)間最短
C.最后離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，質(zhì)子速率最大
D.最后離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，質(zhì)子動(dòng)能最大

Answer 1

【答案】A,C,D
【解析】解：A、加速電場(chǎng)中：由動(dòng)能定理得：
qU1= m
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中：
平行于極板方向：L=v0t
垂直于極板方向：vy=at，a= =
粒子的偏轉(zhuǎn)角：tanθ= =
聯(lián)立解得：tanθ= ，則知偏轉(zhuǎn)角與電荷的質(zhì)量和電量無(wú)關(guān)，所以三個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)角相等，故A錯(cuò)誤；
B、粒子通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)的時(shí)間 t= = ，電子的比荷最大，時(shí)間最短，故B正確．
CD、粒子的偏轉(zhuǎn)量：y=
聯(lián)立解得：y= ，偏移量與電荷的質(zhì)量和電量無(wú)關(guān)，所以偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)粒子做的功：
W=qEy=q = ，與粒子所帶的電量成正比，最后離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能 Ek=qU1+W∝q，所以最后離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)α粒子的動(dòng)能最大．故D錯(cuò)誤；
由Ek= ，得離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速率：v= ，與粒子比荷的平方根成正比．所以最后離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)電子的速率最大．故C錯(cuò)誤；
本題選錯(cuò)誤的，故選：ACD
【考點(diǎn)精析】掌握動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒(méi)有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷．