Question

6．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(mǎn)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． 僅減小加速電極間的距離
• C． 僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離
• D． 僅增大偏轉(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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做勻加速直線(xiàn)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：A、偏轉(zhuǎn)電極只能使電子偏轉(zhuǎn)方向相反，不能增大偏轉(zhuǎn)角，故A錯(cuò)誤；
BCD、直線(xiàn)加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理：eU₁=$\frac{1}{2}$mv²，得：v=$\sqrt{\frac{{2e{U_1}}}{m}}$；
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中由平拋規(guī)律可得：v_y=at，
加速度為：a=$\frac{{e{U_2}}}{md}$，
運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t=$\frac{L}{v}$，
可得偏角的正切值為：tanθ=$\frac{v_y}{v}$=$\frac{{{U_2}L}}{{2{U_1}d}}$；
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BC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D

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