Question

如圖所示，A板發出的電子經加速后，沿水平方向射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U，電子最終打在光屏P上，關于電子的運動，則下列說法中正確的是（   ）

A、當滑動觸頭向右移動時，其他不變，則電子打在熒光屏上的位置上升

B、當滑動觸頭向左移動時，其他不變，則電子打在熒光屏上的位置上升

C、水平金屬板電壓U增大時，其他不變，則電子打在熒光屏上的速度大小不變

D、水平金屬板電壓U增大時，其他不變，則電子從發出到打在熒光屏上的時間不變

 

Answer 1

【答案】

BD

【解析】

試題分析：粒子在電場中加速時，滑動觸頭向右移動時，加速電壓增大，加速后速度變大，粒子在偏轉電場中運動時間變短，粒子在平行偏轉電場方向的位移減小．同理觸頭向左移動時，加速電壓減小，加速后速度變小，粒子在電場中運動時間變長，粒子在平行偏轉電場方向的位移增大；當加速電壓不變時，偏轉電壓變化，影響平行電場方向的電場力的大小，也就是影響加速度的大小，粒子在電場中運動時間不變，改變偏轉的位移大小。

由題意知電子在加速電場中加速運動，電子獲得的速度，電子進入偏轉電場后做類平拋運動，也就是平行電場方向做初速度為0的勻加速直線運動，加速度，電子在電場方向偏轉的位移，垂直電場方向做速度的勻速直線運動，粒子在電場中運動時間，又∵偏轉電場方向向下，∴電子在偏轉電場里向上偏轉。

A、滑動觸頭向右移動時，加速電壓變大，所以電子獲得的速度v增加，電子在電場中運動時間 減少，故電子偏轉位移變小，因為電子向上偏轉，故在屏上的位置下降；錯誤

B、滑動觸頭向左移動時，加速電壓變小，所以電子獲得的速度v減小，電子在電場中運動時間 變大，故電子偏轉位移變大，因為電子向上偏轉，故在屏上的位置上升；正確

CD、偏轉電壓增大時，電子在電場中受到的電場力增大，即電子偏轉的加速度a增大，又因為電子獲得的速度v不變，電子在電場中運動的時間不變，電子打在屏上的速度，由于加速度a變大時間不變，故電子打在屏上的速度增大；D正確

故選BD

考點：帶電粒子在勻強電場中的運動

點評：電子在加速電場作用下做加速運動，運用動能定理可得電子獲得的速度與加速電壓大小間的關系，電子進入偏轉電場后，做類平拋運動，運動時間受電場的寬度和進入電場時的速度所決定，電子在電場方向偏轉的距離與時間和電場強度共同決定，熟練運用矢量合成與分解的方法處理類平拋運動問題。