Question

18．示波器的工作原理等效成下列情況：（如圖甲所示）真空室中電極K發(fā)出電子（初速度不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U₁的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中．在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個(gè)與兩極板中心線垂直的范圍很大的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交，電子通過(guò)極板打到熒光屏上將出現(xiàn)亮點(diǎn)，若在A、B兩極板間加上如圖乙所示的變化電壓，則熒光屏上的亮點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律是（　　）

• A． 沿y軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)
• B． 沿x軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)
• C． 沿y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)
• D． 沿x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，抓住沿電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出偏轉(zhuǎn)位移與偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，從而進(jìn)行判斷．

解答 解：粒子在沿電場(chǎng)方向上的加速度a=$\frac{qE}{m}=\frac{qU}{md}$，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)行的時(shí)間t=$\frac{L}{{v}_{0}}$
粒子在y方向上偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)位移y₁=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}•\frac{qU}{md}\frac{{L}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$．
飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，勻速直線運(yùn)動(dòng)，側(cè)移${y}_{2}={v}_{y}•\frac{D}{{v}_{0}}=\frac{qU}{md}\frac{LD}{{{v}_{0}}^{2}}$
則打在熒光屏上偏離中心的距離Y=${y}_{1}+{y}_{2}=（\frac{q{L}^{2}}{2md{{v}_{0}}^{2}}+\frac{qLD}{md{{v}_{0}}^{2}}）U$
因?yàn)槠�轉(zhuǎn)電壓與時(shí)間成正比，則Y與時(shí)間成正比，所以粒子沿y軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道粒子在沿電場(chǎng)方向和垂直電場(chǎng)方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求出偏離熒光屏中心距離與偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，從而得出兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．