Question

12．兩個電量不同的正離子，被同一電場加速后垂直進入同一偏轉(zhuǎn)電場，下列說法正確的是（　　）

• A． 比荷$\frac{q}{m}$大的正離子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角大
• B． 比荷$\frac{q}{m}$大的正離子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角小
• C． 比荷$\frac{q}{m}$不同的正離子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度方向相同
• D． 帶電量大的正離子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角大

Answer 1

分析 離子飛離電場后打在熒光屏上的同一點，說明了這些離子具有相等的偏轉(zhuǎn)量，寫出粒子偏轉(zhuǎn)量的公式，再進行分析．

解答 解：對正離子的加速過程，有：qU₁=$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
對正離子的偏轉(zhuǎn)，垂直電場力方向有：v_x=v₀，L=v₀t
沿電場力方向有：v_y=at=$\frac{q{U}_{2}}{md}$t
偏轉(zhuǎn)角φ的正切為：tan φ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{x}}$
由以上各式可解得：tanφ=$\frac{{U}_{2}L}{2{U}_{1}d}$，它是一個與正離子的比荷（$\frac{q}{m}$）無關(guān)的量．
可見，比荷不同的正離子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度方向相同，故ABD錯誤，C正確．
故選：C．

點評 本題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題，關(guān)鍵要寫出加速度與穿越電場的時間的表達式，進而求出偏轉(zhuǎn)量，再進行分析．