Question

如图，电子在电势差为U₁的加速电场 中由静止开始运动，进入电势差为U₂的两块平行板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可以忽略．在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况下，一定能使电子的偏转角变大的是（    ）

A. U₁变大、Ｕ₂变大    B. U₁变小、Ｕ₂变小

C. U₁变大、U₂变小    D. U₁变小、U₂变大

Answer

D

【解析】设电子被加速后获得初速为v0，则由动能定理得：

设极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：

设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a，由牛顿第二定律得：

电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：

联立可得：

又有： ，

解得： ，

A. U1变大,U2变大，无法确定偏转角变化情况，故A错误；

B. U1变小,U2变小，无法确定偏转角变化情况，故B错误；

C. ；U1变大,U2变小，偏转角变小，故C错误；

D. U1变小,U2变大，偏转角变大，故D正确；

故选D。

【名师点睛】

电子在加速电场中，在电场力的作用下，做匀加速直线运动，可由电场力做功求出射出加速电场时的速度．电子在水平放置的平行板之间，因受到的电场力的方向与初速度的方向垂直，故电子做类平抛运动．运用平抛运动的竖直方向的速度与水平方向的速度的关系，可求出角度θ的变化情况。