Question

19．如圖，平行板電容器板間電壓為U，板間距為d，兩板間為勻強電場，讓質(zhì)子流以初速度v₀垂直電場射入，沿a軌跡落到下板的中央，現(xiàn)只改變其中一條件，讓質(zhì)子沿b軌跡落到下板邊緣，則可以將（　�。�

• A． 開關(guān)S斷開
• B． 初速度變?yōu)?\frac{{v}_{0}}{2}$
• C． 板間電壓變?yōu)?\frac{U}{4}$
• D． 豎直移動上板，使板間距變?yōu)?d

Answer 1

分析 以一定速度垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，由于速度與電場力垂直，所以粒子做類平拋運動．這樣類平拋運動可將看成沿初速度方向的勻速直線與垂直于初速度方向勻加速直線運動．根據(jù)運動學(xué)公式解題．

解答 解：A、開關(guān)S斷開，電容器極板電荷量不變，電容器電容不變，電容器兩極板間電壓不變，場強不變，質(zhì)子所受電場力不變，加速度不變，所以仍落到下板的中央，故A錯誤；
B、將初速度變?yōu)?\frac{{v}_{0}^{\;}}{2}$，質(zhì)子加速度不變，運動時間不變，質(zhì)子的水平位移變?yōu)樵瓉淼囊话耄�不可能到達(dá)下板邊緣，故B錯誤；
C、當(dāng)板間電壓變?yōu)?\frac{U}{4}$時，場強變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{4}$，電場力變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{4}$，加速度變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{4}$，根據(jù)$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$知，時間為原來的2倍，由$x={v}_{0}^{\;}t$知水平位移為原來的2倍，所以能沿b軌跡落到下板邊緣，故C正確；
D、豎直移動上板，使板間距變?yōu)?d，則板間場強變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2}$，電場力為原來的$\frac{1}{2}$，加速度為原來的$\frac{1}{2}$，根據(jù)$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$知時間為原來的$\sqrt{2}$倍，水平位移為原來$\sqrt{2}$倍，不能到達(dá)下板邊緣，故D錯誤；
故選：C

點評 帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時做勻加速曲線運動，應(yīng)用類平拋運動的規(guī)律處理粒子運動．