Question

【題目】噴墨打印機(jī)的簡化模型如圖所示，重力可忽略的墨汁微粒經(jīng)帶電室（未畫出）統(tǒng)一帶負(fù)電后，由靜止從K孔進(jìn)入電壓為U0的電場(chǎng)加速后進(jìn)入電壓為u偏轉(zhuǎn)區(qū)域，最終打在熒光屏上.熒光屏離偏轉(zhuǎn)區(qū)域最右側(cè)的水平距離為d，則

A.微粒的質(zhì)量不會(huì)影響進(jìn)入偏轉(zhuǎn)區(qū)域的速度大小

B.電壓u的大小不會(huì)影響微粒在偏轉(zhuǎn)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

C.只改變d的大小，微粒打在熒光屏上的速度會(huì)變化

D.保持U0、u不變，不同的微粒打在熒光屏的同一位置

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．重力可忽略的墨汁微粒在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理可得：

解得：

可見微粒的質(zhì)量越大，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度越小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有：

可知，穿過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間與偏轉(zhuǎn)電壓u無關(guān)，B項(xiàng)正確；

C．微粒穿過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，獲得的速度已經(jīng)通過加速電場(chǎng)U0和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)u增加，此后到達(dá)熒光屏的過程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故只改變d的大小只會(huì)改變微粒的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，打在熒光屏上的速度不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D．微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，設(shè)極板的寬度為d0，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

打在熒光屏上的位置設(shè)為Y，將射出磁場(chǎng)的速度反向延長，交于水平位移的中點(diǎn)，由三角形相似可得：

聯(lián)立以上各式可得：

可見Y與微粒的質(zhì)量m和電量q無關(guān)，則保持U0、u不變不同的微粒打在熒光屏的同一位置；故D正確。