由做功的公式,W=F*S.质子和a粒子通过的位移相同,所以做功之比为两粒子所受电场力之比。因为F=k*Q*q/r^2,所以F为变力。不可直接使用做功公式。
首先先看第二问,有能量守恒定律。可得速度之比为2:(2^0.5)
同样可知,做功之比为1:2
设AB间电势差为U
对质子做功为 W1=qU
对α粒子做功为 W2=2qU
∴W1:W2=1:2
由于所做功都将转化成动能
所以 EK1:EK2=1:2
EK=1/2 mv² 得 v²=2EK/m
由于质量比为 1:4 所以 v1:v2= √2 :1
由W=Flcosθ(本题中θ为0度)得:
Wα粒子=Fα×l(AB)
W质子=F质×l(AB)
有因为q=2q质,所以Fα=2F质.
所以Wα粒子=2W质子
故第一个空填2:1
又由F=ma有a质子^aα=1^2
所以{Vt质=l(AB)^a质子
{Vtα=l(AB)^aα
所以Vt质子^Vtα=2:1
故第二嘎空填2:1