高中 | 带电粒子在匀强电场中的偏转运动 题目答案及解析

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选修3-1

第一章 静电场

1.9 带电粒子在电场中的运动

带电粒子在匀强电场中的偏转运动

如图所示,质量相同、带电荷量不同的两带电粒子(重力不计)以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器,粒子$1$打在下极板中点处,粒子$2$由右侧板中央处射出电场区域,粒子$1$$2$所带电荷量分别为$q_{1}$$q_{2}$,在电场中的运动时间分别为$t_{1}$$t_{2}$,在电场中运动的加速度分别为$a_{1}$$a_{2}$,在电场中运动时动能的变化量分别为$\Delta E_{k1}$$\Delta E_{k2}$。则$(\qquad)$

["

$t_{1}:t_{2}=\\sqrt{2}:2$

","

$a_{1}:a_{2}=4:1$

","

$q_{1}:q_{2}=2:1$

","

$\\Delta E_{k1}:\\Delta E_{k2}=16:1$

"]
[["D"]]

对粒子$1$,有$\dfrac{1}{2}x=v_{0}t_{1}$

$y=\dfrac{1}{2}a_{1}t_{1}^{2}$

$a_{1}=\dfrac{q_{1}E}{m}$

$\Delta E_{k1}=Eq_{1}y$

对粒子$2$,有$x=v_{0}t_{2}$

$\dfrac{1}{2}y=\dfrac{1}{2}a_{2}t_{2}^{2}$

$a_{2}=\dfrac{q_{2}E}{m}$

$\Delta E_{{k2}}=Eq_{2}\dfrac{y}{2}$

由此可知$t_{1}:t_{2}=1:2$

$a_{1}:a_{2}=8:1$

$q_{1}:q_{2}=8:1$

$\Delta E_{k1}:\Delta E_{k2}=16:1$

故选:$\rm D$

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