Question

17．帶電粒子經(jīng)加速電場加速后垂直進入兩平行板間的偏轉電場，當發(fā)現(xiàn)帶電粒子離開偏轉電場時偏向角變小，則可能是（　�。�

• A． 帶電粒子的電量變小
• B． 帶電粒子質量變大
• C． 加速電壓變大
• D． 偏轉電壓增大

Answer 1

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

解答 解：設帶電粒子進入偏轉電場時的速度為v₀，加速電壓為U₁，偏轉電壓為U₂．
帶電粒子在加速過程中，由動能定理有：qU₁=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$…①
進入偏轉電場后，設粒子在偏轉電場運動時間為t，加速度為a，偏轉角為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，偏轉角與帶電粒子的電量和質量無關；
要使偏轉角減小，可增大加速電壓U₁或減小偏轉電壓U₂．故ABD錯誤，C正確．
故選：C．

點評 本題關鍵應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公式進行求解偏轉角的正切．