Question

2．下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)后，哪種粒子的速率最大（　　）

• A． 質(zhì)子
• B． 氘核
• C． α粒子
• D． 鈉離子Na⁺

Answer 1

分析 粒子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力做功qU，根據(jù)動(dòng)能定理求得速度表達(dá)式，由各個(gè)粒子比荷大小，比較速度的大小．

解答 解：設(shè)加速電場(chǎng)的電壓為U，粒子的質(zhì)量和電量分別為m和q，
由動(dòng)能定理得：qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$
解得：v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$，
可見，速度與粒子的比荷平方根成正比．
由于質(zhì)子的比荷最大，所以質(zhì)子的速度最大．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在加速電場(chǎng)中獲得的速度，常常根據(jù)動(dòng)能定理求解，本題還要了解各個(gè)粒子的比荷關(guān)系．