Question

【題目】噴墨打印機的簡化模型如圖所示，重力可忽略的墨汁微粒經帶電室（未畫出）統一帶負電后，由靜止從K孔進入電壓為U0的電場加速后進入電壓為u偏轉區域，最終打在熒光屏上.熒光屏離偏轉區域最右側的水平距離為d，則

A.微粒的質量不會影響進入偏轉區域的速度大小

B.電壓u的大小不會影響微粒在偏轉區域中的運動時間

C.只改變d的大小，微粒打在熒光屏上的速度會變化

D.保持U0、u不變，不同的微粒打在熒光屏的同一位置

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．重力可忽略的墨汁微粒在加速電場中加速，由動能定理可得：

解得：

可見微粒的質量越大，進入偏轉電場的速度越小，A項錯誤；

B．微粒進入偏轉電場后，水平方向做勻速直線運動，有：

可知，穿過偏轉電場的時間與偏轉電壓u無關，B項正確；

C．微粒穿過偏轉電場后，獲得的速度已經通過加速電場U0和偏轉電場u增加，此后到達熒光屏的過程做勻速直線運動，故只改變d的大小只會改變微粒的運動時間，打在熒光屏上的速度不變，C項錯誤；

D．微粒進入偏轉電場后，設極板的寬度為d0，豎直方向做勻加速直線運動

打在熒光屏上的位置設為Y，將射出磁場的速度反向延長，交于水平位移的中點，由三角形相似可得：

聯立以上各式可得：

可見Y與微粒的質量m和電量q無關，則保持U0、u不變不同的微粒打在熒光屏的同一位置；故D正確。