Question

【題目】如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場內(nèi)由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，入射方向與金屬板平行，整個裝置處在真空中，重力可以忽略不計。在滿足電子能射出平行板正對區(qū)域的條件下，若只增大加速電壓U1，則電子射出時的速度偏轉(zhuǎn)角θ將____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若只增大偏轉(zhuǎn)電壓U2，則電子射出時的速度偏轉(zhuǎn)角θ將___（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】減小 增大

【解析】

電子在加速電場中，在電場力的作用下，做勻加速直線運動，可由電場力做功求出射出加速電場時的速度．電子在水平放置的平行板之間，因受到的電場力的方向與初速度的方向垂直，故電子做類平拋運動．運用平拋運動的豎直方向的速度與水平方向的速度的關(guān)系，可求出角度θ的變化情況。

設(shè)電子被加速后獲得初速為v0，則由動能定理得：

qU1=

又設(shè)極板長為L，則電子在電場中偏轉(zhuǎn)所用時間：

又設(shè)電子在平行板間受電場力作用產(chǎn)生加速度為a，由牛頓第二定律得：

電子射出偏轉(zhuǎn)電場時，平行于電場方向的速度：

vy=at

聯(lián)立解得：

偏轉(zhuǎn)角正切：

若只增大加速電壓U1，則電子射出時的速度偏轉(zhuǎn)角θ將減小

若只增大偏轉(zhuǎn)電壓U2，則電子射出時的速度偏轉(zhuǎn)角θ將增大。