Question

12．如圖所示，從熾熱的金屬絲漂出的電子（速度可視為零），經(jīng)加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場．電子的重力不計，在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（　�。�

• A． 僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓
• B． 僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓
• C． 僅將偏轉(zhuǎn)電場極性對調(diào)
• D． 僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離

Answer 1

分析 電子經(jīng)電場加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出電子離開電場時數(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、B、D、根據(jù)動能定理：eU₁=$\frac{1}{2}$mv²
得：v=$\sqrt{\frac{2e{U}_{1}}{m}}$
在偏轉(zhuǎn)電場中由平拋規(guī)律可得：v_y=at
加速度為：a=$\frac{e{U}_{2}}{md}$
運動時間為：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B正確，AD錯誤．
C、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C錯誤．
故選：B

點評 本題是帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)問題，要注意電場中加速根據(jù)動能定理求解獲得的速度、而在偏轉(zhuǎn)電場中類平拋運動的研究方法是運動的分解和合成．