Question

16．如圖，燈絲發(fā)出的電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若加速電壓為U₁，偏轉(zhuǎn)電壓為U₂，要使電子的側(cè)移量Y增大為原來的2倍，下列方法正確的是（　�。�

• A． 使U₁減小為原來的二分之一
• B． 使U₂增大為原來的2倍
• C． 使偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的長(zhǎng)度增大為原來2倍
• D． 使偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板間的距離減小為原來的四分之一

Answer 1

分析 電子先經(jīng)加速電場(chǎng)加速，后偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可求出加速獲得的速度，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法研究偏轉(zhuǎn)情況，由牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出y的表達(dá)式，再進(jìn)行分析．

解答 解：在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：eU₁=$\frac{1}{2}$$m{v}_{0}^{2}$
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，電子的加速度為：a=$\frac{e{U}_{2}}{md}$
運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t=$\frac{L}{{v}_{0}}$
則偏轉(zhuǎn)距離為：y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{e{U}_{2}{L}^{2}}{2m{v}_{0}^{2}d}$
聯(lián)立上式得：y=$\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4{U}_{1}d}$（L是偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度，d是板間距離）
要使電子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)量y增大為原來的2倍，則可以使使U₁減小為原來的$\frac{1}{2}$、使U₂增大為原來的2倍、使偏轉(zhuǎn)板的長(zhǎng)度增大為原來$\sqrt{2}$倍、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板間的距離減小為原來的二分之一．
故AB正確、CD錯(cuò)誤．
故選：AB．

點(diǎn)評(píng) 有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，可以從兩條線索展開：其一，力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．根據(jù)帶電粒子受力情況，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度和位移等；其二，功和能的關(guān)系．根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動(dòng)能定理進(jìn)行解答．