让质子和氘核的混合物沿与电场垂直的方向进入匀强电场,要使它们最后的偏转角相同,这些粒子进入电场时必须具有相同的(  ) A.初速度 B.初动能 C.加速度 D.无法确定

问题描述:

让质子和氘核的混合物沿与电场垂直的方向进入匀强电场,要使它们最后的偏转角相同,这些粒子进入电场时必须具有相同的(  )
A. 初速度
B. 初动能
C. 加速度
D. 无法确定

设带电粒子的质量为m,电量为q,匀强电场的场强大小为E,电场的宽度为L,初速度为v0,最后的偏转角为θ.
带电粒子在垂直电场方向做匀速直线运动,L=v0t,所以 t=

L
v0

沿电场方向做匀加速直线运动,加速度 a=
qE
m

粒子离开电场时垂直于电场方向的分速度 vy=at
则 tanθ=
vy
v0

联立解得:tanθ=
qEL
m
v 20

质子和氘核的电量相等,θ相同时,则知m
v 20
相等,初动能Ek0=
1
2
m
v 20
相等.比荷
q
m
不等,初速度v0、加速度a不等.
故B正确.
故选:B