真空中的某裝置如圖所示,其中平行金屬板A、B之間有加速電場(chǎng),C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),M為熒光屏.今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由A板從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速后垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),最后打在熒光屏上.已知質(zhì)子、氘核和α粒子的質(zhì)量之比為1:2:4,電荷量之比為1:1:2,則下列判斷正確的是( ?。?br/>
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A. 三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同
B. 三種粒子打到熒光屏上的位置相同
C. 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1:2:2
D. 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1:2:4
設(shè)加速電壓為U
1,偏轉(zhuǎn)電壓為U
2,偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng),板間距離為d.
A、在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理得:qU
1=
,得,加速獲得的速度為v
0=
.三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏的過(guò)程,水平方向做速度為v
0的勻速直線運(yùn)動(dòng),由于三種粒子的比荷不同,則v
0不同,所以三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間不同.故A錯(cuò)誤.
B、根據(jù)推論:y=
,可知,y與粒子的種類(lèi)、質(zhì)量、電量無(wú)關(guān),故三種粒子偏轉(zhuǎn)距離相同,打到熒光屏上的位置相同.故B正確.
C、D、偏轉(zhuǎn)電壓的電場(chǎng)力做功為W=qEy,則W與q成正比,三種粒子的電荷量之比為1:1:2,則有電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1:1:2.故C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤.
故選:B.