質子，氘氣，α粒子以相同的初速度，沿與等勢面平行的方向由Ａ點進入該電場．從上端進入電場到下端離開電場的過程中，質子，氘氣．α粒子的動量改變量之比是多少？電勢能的改變量之比是多少？

熱心網友

氘氣?? 如果不特別說明的話，應該是電中性的，所以經過電場不發生偏轉。然而出題者的用意顯然不是這樣的。出題者希望答題者把氘氣理解成為 一個質子和一個中子組成的 “氘核”。所以，我就按照這樣的理解幫你做一下吧。三種粒子的初速度方向是與電場方向垂直的。經過電場時，在原來速度的基礎上，向低電位一側發生偏轉。以e代表單電子電量，E為電場強度，m代表質子質量。三種粒子 受到的電場力、和 由于電場力產生的平行于電場方向的加速度分別為：質子：eE eE/m氘核：eE eE/2mα粒子：2eE 2eE/4m質子，氘氣．α粒子在電場中的受力之比 為 1：1：2，加速度之比為 2：1：1。方向均與電場方向一致。在垂直于電場方向上，三種粒子不受力，維持勻速運動。因此，通過電場的時間 t 是相同的。平行于電場方向的動量改變量 等于 受到的沖量。而 沖量 等于 力乘以作用時間。既然作用時間相同，動量改變量比 就等于 受到的力 之比。因此 質子，氘氣．α粒子的動量改變量之比 為 1：1：2下面計算電勢能的改變量之比。電勢能的改變量 等于 電場力所做的功。功等于 力乘以 平行于電場方向的移動距離。距離 S = 1/2 * a * t^2t 相同，所以三種粒子的 移動距離之比 等于 加速度之比，即為 2：1：1而力之比為 1：1：2因此 功之比為 2:1:2這樣，質子，氘氣．α粒子的電勢能改變量之比為 2：1：2。