真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点（已知质子、氘核

Question

真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点（已知质子、氘核和α粒子质量之比为1：2：4，电量之比为1：1：2，均带正电，重力不计）．下列说法中正确的是（　　）

A．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2：1：1
B．三种粒子出偏转电场时的速度相同
C．在荧光屏上将只出现1个亮点
D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1：2：2

Answer 1

A、根据动能定理得，qU₁=(1)/(2)m

v

2 0

-0，则进入偏转电场的速度v₀=√((2qU1)/(m))，因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2：1：1，则初速度之比√(2)：1：1，在在偏转电场中运动时间t=(L)/(v0)，则知时间之比为1：√(2)：√(2)．故A错误．
B、在竖直方向上的分速度v_y=at=(EqL)/(mv0)，则出电场时的速度v=√(v20+(q2E2L2)/(m2v20))=√((2qU1)/(m)+(qE2L2)/(2mU1))．因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同．故B错误．
C、在加速电场中，由动能定理得：qU₁=(1)/(2)m

v

2 0

-0，在偏转电场中，偏转位移y=(1)/(2)at2=(1)/(2)(qU2)/(md)•(L2)/(v20)，联立得y=(U2L2)/(4U1d)，可见y与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将只出现一个亮点．故C正确．
D、偏转电场的电场力对粒子做功W=qEy，因为E和y相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2．故D错误．
故选：C．