(2004?北京)靜電透鏡是利用靜電場使電子束會聚或發(fā)散的一種裝置,其中某部分靜電場的分布如右圖所示.虛線表示這個靜電場在xoy平面內(nèi)的一簇等勢線,等勢線形狀相對于ox軸、oy軸對稱.等勢線的電勢沿x軸正向增加.且相鄰兩等勢線的電勢差相等.一個電子經(jīng)過P點(diǎn)(其橫坐標(biāo)為-x0)時,速度與ox軸平行.適當(dāng)控制實(shí)驗條件,使該電子通過電場區(qū)域時僅在ox軸上方運(yùn)動.在通過電場區(qū)域過程中,該電子沿y方向的分速度vy隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖是( 。
分析:根據(jù)等勢線與電場線垂直和電勢變化的情況從而畫出經(jīng)過p點(diǎn)的電場線,然后根據(jù)受力情況求出物體在y軸方向的加速度和水平方向的加速度,得出物體在水平方向的速度和豎直方向速度變化情況.
解答:
解:由于等勢線的電勢沿x軸正向增加,等勢線與電場線垂直,故可做出經(jīng)過P點(diǎn)的電場線如圖所示,電子所受的電場力與場強(qiáng)方向相反,故電子受到一個斜向右下方的電場力,故沿y負(fù)方向加速運(yùn)動.
電子通過y軸后受到的電場力斜向右上方,故沿y軸負(fù)方向減速運(yùn)動;
又由于在x軸方向始終加速,故在水平方向通過相同的位移時間變短,根據(jù)△vy=ay△t,故通過相同的水平位移豎直向速度變化量減。捎趘y-x的斜率代表豎直向速度vy隨x軸變化的快慢,故D正確.
故選D.
點(diǎn)評:本題難度較大,綜合性較強(qiáng),解決這類題目的一定要從受力情況著手,然后根據(jù)運(yùn)動情況判定出物體在某一方向的速度隨水平位移變化的快慢.
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