Question

如圖所示，A、B、C、D是某勻強電場中的4個等勢面，一個質(zhì)子和一個α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍）同時在A等勢面從靜止出發(fā)，向右運動，當(dāng)?shù)竭_D等勢面時，下列說法正確的是（　　）

A．它們運動的時間之比為1：1

B．電場力做功之比為1：2

C．它們的動能之比為2：1

D．它們的動量之比為1：2

Answer 1

分析：根據(jù)電場力做功的特點可得電場力所做的功W=qU；根據(jù)動能定理qU=

1

2

mv²，可以求出粒子的動能E_K；根據(jù)E_K=

1

2

mv²=

P2

2m

，可得粒子的動量p=

2mEK

，根據(jù)動量定理得P=Ft，可以求出粒子運動的時間．

解答：解：A、根據(jù)動量定理得Ft=p，得質(zhì)子和α粒子運動的t₁：t₂=

P1

F1

：

P2

F2

=

P1

P2

×

F2

F1

=

2

2

，故A錯誤．
B、質(zhì)子的電荷量為e，α粒子的電荷量為2e，粒子從A等勢面從靜止出發(fā)，向右運動，當(dāng)?shù)竭_D面過程中電場力所做的功W=qU，故電場力對質(zhì)子 和α粒子所做的功之比為W₁：W₂=：q₁：q₂=1：2，故B正確．
C、根據(jù)動能定理qU=

1

2

mv²，可得質(zhì)子和α粒子的動能之比為E_K1：E_K2=q₁：q₂=1：2，故C錯誤．
D、根據(jù)E_K=

1

2

mv²=

P2

2m

，可得粒子的動量P=

2mEK

，故質(zhì)子和α粒子的動量之比P₁：P₂=

1

：

4×2

=

2

：4，故D錯誤．
故選B．

點評：只要掌握了各個物理量之間的關(guān)系，就可順利解決此類題目．這類題目比較經(jīng)典，是不可多得的好題．