Question

如圖所示，矩形區(qū)域中虛線(xiàn)為靜電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線(xiàn)．己知某粒子以初速度v₀沿與等勢(shì)線(xiàn)平行的方向由A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，剛好自c點(diǎn)以速率v_t離開(kāi)電場(chǎng)，設(shè)粒子只受電場(chǎng)力，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A、若只增大v₀，粒子將從dc邊離開(kāi)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)的速率可能大于v_t

B、若只增大v₀，粒子將從bc邊離開(kāi)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)的速率大于v_t

C、若只減小v₀，粒子將從dc邊離開(kāi)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)的速率小于v_t

D、若只減小v₀，粒子將從bc邊離開(kāi)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)的速率小于v_t

Answer 1

分析：電場(chǎng)線(xiàn)跟等勢(shì)線(xiàn)垂直，所以粒子垂直電場(chǎng)線(xiàn)進(jìn)入電場(chǎng)，進(jìn)入后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出偏轉(zhuǎn)位移，再進(jìn)行討論即可解題．

解答：解：粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)ab長(zhǎng)為2l，ad長(zhǎng)為x，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，帶點(diǎn)粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有：
l=

1

2

at2
a=

Eq

m

t=

2lm Eq

可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與初速度無(wú)關(guān)，
x=v₀t
當(dāng)增大v₀時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)不到bc邊就離開(kāi)電場(chǎng)，粒子將從c點(diǎn)的下面離開(kāi)電場(chǎng)，所以粒子將從dc邊離開(kāi)電場(chǎng)，
v_y=at將減小
v=

v02+vy2

，v₀增大，v_y減小，所以v可能增大，故A正確，B錯(cuò)誤；
當(dāng)減小v₀時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，v_y不變，v減小，
x=v₀t將減小，粒子將從bc邊離開(kāi)電場(chǎng)，
所以若只減小v₀，粒子將從bc邊離開(kāi)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)的速率小于v_t，故D正確，C錯(cuò)誤；
故選AD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，注意帶電粒子在此電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律解題．