Question

2．帶電粒子從靜止經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，要使它離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)角增大，可采用方法有：減小加速電壓；增大偏轉(zhuǎn)電壓；增大兩平行板間的距離．（填“增大”或“減小”）

Answer 1

分析 先由動能定理求出粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度，利用類平拋規(guī)律求出粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度偏角的正切值，然后討論即可．

解答 解：設(shè)帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度為v₀，加速電壓為U₁，偏轉(zhuǎn)電壓為U₂．
帶電粒子在加速過程，應(yīng)有：qU₁=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$ ①
進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，設(shè)粒子在偏轉(zhuǎn)電場運動時間為t，加速度為a，偏轉(zhuǎn)角為θ，由類平拋規(guī)律：
   L=v₀t ②
   v_y=at=$\frac{q{U}_{2}}{md}$t  ③
則tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$ ④
聯(lián)立①②③④可得：tanθ=$\frac{{U}_{2}L}{2{U}_{1}d}$
可見，偏轉(zhuǎn)角與帶電粒子的電量和質(zhì)量無關(guān)；
要使偏轉(zhuǎn)角增大，可減小加速電壓U₁或增大偏轉(zhuǎn)電壓U₂．或增大兩平行板間的距離．
故答案為：減小，增大，增大

點評 本題關(guān)鍵應(yīng)掌握帶電粒子在勻強電場中做“類平拋運動”的求解思路和方法，熟練運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式進(jìn)行求解偏轉(zhuǎn)角的正切．