Question

18．如圖所示，電子在電壓為U₁的電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入電壓為U₂的平行金屬板間的電場(chǎng)中，入射方向與極板平行．不計(jì)重力，在滿足電子能射出平行板場(chǎng)區(qū)的條件下，下述情況中一定能使電子偏轉(zhuǎn)角度θ變大的是（　�。�

• A． U₁變大，U₂變大
• B． U₁變小，U₂變大
• C． U₁變大，U₂變小
• D． U₁變小，U₂變小

Answer 1

分析 電子在加速電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力的作用下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可由電場(chǎng)力做功求出射出加速電場(chǎng)時(shí)的速度．電子在水平放置的平行板之間，因受到的電場(chǎng)力的方向與初速度的方向垂直，故電子做類平拋運(yùn)動(dòng)．運(yùn)用類平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向的速度與水平方向的速度的關(guān)系，從而分析判斷．

解答 解：根據(jù)動(dòng)能定理得：$q{U}_{1}=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$，
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，有：$tanθ=\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}=\frac{at}{{v}_{0}}=\frac{q{U}_{2}l}{md{{v}_{0}}^{2}}=\frac{q{U}_{2}l}{2q{U}_{1}d}$=$\frac{{U}_{2}l}{2{U}_{1}d}$，
可知U₁變小，U₂變大，一定能使電子偏轉(zhuǎn)角度變大．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，可分為三類，第一類是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻變速速直線運(yùn)動(dòng)，此過程是電勢(shì)能與帶電粒子動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化．第二類是帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，帶電粒子垂直進(jìn)出入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，分解為兩個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)，分別用公式分析、求解運(yùn)算，是這類問題的最基本解法．第三類是帶電粒子在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解．