Question

5．如圖，含有大量${\;}_{1}^{1}$H，${\;}_{1}^{2}$H，${\;}_{2}^{4}$He的粒子流無初速進入某一加速電場，然后沿平行金屬板中心線上的O點進A同一偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上．下列有關熒光屏上亮點分布的說法正確的是（　�。�

• A． 出現(xiàn)三個亮點，偏離O點最遠的是${\;}_{1}^{1}$H
• B． 出現(xiàn)三個亮點，偏離O點最遠的是${\;}_{2}^{4}$He
• C． 出現(xiàn)兩個亮點
• D． 只會出現(xiàn)一個亮點

Answer 1

分析 根據(jù)動能定理求出粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度，將粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動分解為垂直電場方向和沿電場方向，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式求出偏轉(zhuǎn)位移，從而進行判斷．

解答 解：根據(jù)動能定理得，$q{U}_{1}=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$，
粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間t=$\frac{L}{{v}_{0}}$，
偏轉(zhuǎn)位移y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×\frac{q{U}_{2}}{md}{t}^{2}$=$\frac{1}{2}\frac{q{U}_{2}{L}^{2}}{md{{v}_{0}}^{2}}=\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4{U}_{1}d}$，可知偏轉(zhuǎn)位移與粒子的電量和質(zhì)量無關，所以三種粒子偏轉(zhuǎn)位移相同，則會出現(xiàn)一個亮點．
故選：D．

點評 此類題目屬于類平拋運動，解題關鍵注意水平方向勻速，豎直方向是初速度為零的勻加速直線運動，兩個方向的運動具有等時性．