Question

11．如圖所示為陰極射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，從陰極脫離出來(lái)的電子經(jīng)陰極和陽(yáng)極之間的加速電場(chǎng)加速后通過(guò)陽(yáng)極上的小孔．然后在偏轉(zhuǎn)電極間電場(chǎng)作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)并最終打在熒光屏上形成亮點(diǎn)P．關(guān)于陰極射線管的工作原理，下列說(shuō)法正確的是
（　　）

• A． 當(dāng)偏轉(zhuǎn)電極的電勢(shì)φ_a＜φ_b時(shí)，電子流將可能沿圖示徑跡運(yùn)動(dòng)并在熒光屏上形成亮點(diǎn)P
• B． 若只增加陰極和陽(yáng)極間的加速電壓，亮點(diǎn)P將沿y軸遠(yuǎn)離熒光屏中心O
• C． 若只減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓，亮點(diǎn)P將沿y軸靠近熒光屏中心O
• D． 若只增加偏轉(zhuǎn)電極間的電壓，電子從陰極出發(fā)運(yùn)動(dòng)到熒光屏的時(shí)間將增長(zhǎng)

Answer 1

分析 粒子在加速電場(chǎng)區(qū)域做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$列式分析末速度情況；在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類似平拋運(yùn)動(dòng)，水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)；離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平分運(yùn)動(dòng)的速度與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的水平分速度相等．

解答 解：A、當(dāng)偏轉(zhuǎn)電極的電勢(shì)φ_a＜φ_b時(shí)，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域電場(chǎng)向上，電子受向下的電場(chǎng)力，故軌跡向下偏，故A錯(cuò)誤；
B、若只增加陰極和陽(yáng)極間的加速電壓，根據(jù)qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，粒子獲得的速度增加；
故穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間減小，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域豎直分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，其豎直方向的偏移量減小，故亮點(diǎn)P將沿y軸靠近熒光屏中心O，故B錯(cuò)誤；
C、若只減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓，電子穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間不變，加速度a=$\frac{eU}{md}$減小，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域豎直分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，其豎直方向的偏移量減小，故亮點(diǎn)P將沿y軸靠近熒光屏中心O，故C正確；
D、穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，若只增加偏轉(zhuǎn)電極間的電壓，不影響水平分運(yùn)動(dòng)，故其水平分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，故電子從陰極出發(fā)運(yùn)動(dòng)到熒光屏的時(shí)間不變，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確粒子的運(yùn)動(dòng)分為勻加速直線運(yùn)動(dòng)、類似平拋運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)三個(gè)過(guò)程，采用正交分解法研究，根據(jù)動(dòng)能定理、類似平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析即可．