Question

“示波器”是電工學(xué)中的重要儀器，如圖所示為示波器的原理圖，有一電子在電勢差為U₁的電場中加速后，垂直射入電勢差為U₂的偏轉(zhuǎn)電場，在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下列四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變小的是（　　）

A．U₁變大，U₂變大

B．U₁變大，U₂變小

C．U₁變小，U₂變大

D．U₁變小，U₂變小

Answer 1

分析：電子經(jīng)電場加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出電子離開電場時數(shù)值方向分速度，表示出偏轉(zhuǎn)角正切值的表達(dá)式，從而判斷使偏轉(zhuǎn)角變小的方法．

解答：解：根據(jù)動能定理：eU₁=

1

2

mv²
得：v=

2qU1 m

在偏轉(zhuǎn)電場中v_y=at
a=

qU2

md

t=

L

v

v_y=at
tanθ=

vy

v

=

U2L

2U1d

若使偏轉(zhuǎn)角變小即使tanθ變小，由上式看出可以增大U₂減小U₁．
故選B．

點(diǎn)評：本題是帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)問題，電場中加速根據(jù)動能定理求解獲得的速度、偏轉(zhuǎn)電場中類平拋運(yùn)動的研究方法是運(yùn)動的分解和合成，常規(guī)問題．