Question

如圖所示，從熾熱的金屬絲漂出的電子（速度可視為零），經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．電子的重力不計(jì)．在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（　　）

• A、僅將偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極性對(duì)調(diào)
• B、僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離
• C、僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓
• D、僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓

Answer 1

分析：電子經(jīng)電場(chǎng)加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)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)角變大的方法．

解答：解：根據(jù)動(dòng)能定理：
eU₁=

1

2

mv²
得：v=

2qU1

m

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中由平拋規(guī)律可得：
v_y=at
加速度為：
a=

2qU2

md

運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：
t=

L

v

可得偏角的正切值為：
tanθ=

vy

v

=

U2L

2U1d

若使偏轉(zhuǎn)角變大即使tanθ變大，由上式看出可以增大U₂，或減小U₁，或增大L，或減小d．故C正確，ABD錯(cuò)誤．
故選：C．

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