Question

如圖13-6-9所示，虛線表示某一勻強電場圖區域的若干個等勢面.質子、氘核、α粒子以相同的初速度，沿與等勢面平行的方向由N進入該電場，求從上端進入電場到下端離開電場的過程中，質子、氘核、α粒子的動量改變量之比，電勢能改變量之比.（不計重力）

圖13-6-9

Answer 1

解析:等勢面與電場線垂直（如右圖），粒子初速度方向垂直于電場線方向，所以三粒子在勻強電場中做類平拋運動，由于初速度相同，則在電場中的運動時間相同.

    三粒子在穿過電場過程中速度的改變量：Δv=at

    三粒子在穿過電場過程中動量的改變量：Δp=mΔv=mat=qEt

    故Δp₁∶Δp₂∶Δp₃=q₁∶q₂∶q₃=1∶1∶2

    由于電場力做的功等于電勢能的改變量，三個粒子在穿過電場過程中電勢能的改變量之比：ΔE₁∶ΔE₂∶ΔE₃=2∶1∶2.

答案：1∶1∶2      2∶1∶2