Question

求解释，物理高手进

电子、质子和a粒子从静止开始，在相同的电压加速后，垂直电场线进入同一匀强电场中，则下列说法错误的是
A.最后离开电场时，a粒子偏角最大
B.最后离开电场时，质子动能最大
C.最后离开电场时，质子速率最大
D.电子通过匀强电场的时间最短
答案是ABC，告诉我为什么选ABC

Answer 1

思路：电子、质子和a粒子的电量分别为1、1、2，质量分别为0、1、4（电子质量相对质子非常小），而在相同的电压加速后，粒子获得的动能等于电场力的功，即(1/2)m*v*v=qU,所以
v=根号下（2qU/m）,判断出电子的出射速度远大于另外两种粒子，通过匀强电场的时间最短，偏转角最小，D的描述是对的，C的描述是错的，再看A，对比质子和a粒子，质子的入射速度大，倾向于偏转角比较小，但是在电场中的加速度也大，又有利于偏转角增大，所以决定哪个粒子偏转角比较大的因素是时间，如果电场很窄，前进时间很短，则质子偏转角小，如果电场很宽，前进时间很长，则质子偏转角大，所以A的描述是错的。再看B，这个简单一些，电压加速的出射动能，也就是刚进入电场时的入射动能，a粒子要比质子大，但是a粒子质量大，在电场中加速慢，获得能量也慢，所以决定两个粒子动能大小的因素也是时间，如果时间较短，则a粒子动能大，如果时间较长，则质子动能大，所以B的描述也是错的。 答案ABC

Answer 2

电子偏角最大
alpha粒子动能最大
质子速率最大
通过匀强电场的时间相同
所以选c

追问

答案是ABC，还有，选错误的

追答

答案有误

追问

求详细解释

Answer 3

选CD
计算过程繁琐，但需要的思维比较简单，就是设出字母，列式表达，加以比较
这里设电子电量为q 质子质量为m 可知a粒子电量为2q质量为4m。设电场强度为E,电场宽度为s,加速电压为U,角度为A,刚进入电场时初速度为v1和v2。经表达则有v1=v2.
tanA1=Es/2U tanA2=Es/4U 所以A选项是错的
对于BC则同理，只要表示出来就很简单的。
说一下电子的情况啊
因为电子质量微小，所以根据1/2mv^2=Uq v=根号2uq/m
v极大，所以电子通过匀强磁场时间最短

Answer 4

D