Question

【題目】如圖所示，氕（ ）、氘（）的原子核自初速度為零經同一電場加速后，又經同一勻強電場偏轉，最后打在熒光屏上，那么（　　）

A. 兩種原子核都打在屏的同一位置上

B. 兩種原子核同時打在熒光屏上

C. 經過電壓為U1的加速電場過程中，電場力對氘核做的功較多

D. 經過電壓為U2的偏轉電場的過程中，電場力對兩種核做的功一樣多

Answer 1

【答案】AD

【解析】

在偏轉電場中的偏轉位移：,解得：同理可得到偏轉角度的正切：，可見y和tanθ與電荷的電量和質量無關。所以出射點的位置相同，出射速度的方向也相同。故兩種原子核都打在屏上同一位置上，故A正確；設偏轉極板的長度為L，板間距離為d。在加速電場中，由動能定理得：qU1=mv02，兩種粒子在偏轉電場中，水平方向做速度為v0的勻速直線運動，由于兩種原子核的比荷不同，則v0不同，所以兩原子核在偏轉電場中運動的時間t=L/v0不同。兩種原子核在加速電場中的加速度不同，位移相同，則運動的時間也不同，所以兩種原子核是先后離開偏轉電場。故B錯誤；在加速電場中，電場力做的功為：W=qU1, 由于加速電壓相同，電荷量相等，所以電場力做的功相等，故C錯誤；粒子的運動軌跡相同，電荷量相同，電場力相同，根據動能定理，在偏轉電場中電場力做功相同，故D正確；故選AD。