Question

17．带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行板间的偏转电场，当发现带电粒子离开偏转电场时偏向角变小，则可能是（　　）

• A． 带电粒子的电量变小
• B． 带电粒子质量变大
• C． 加速电压变大
• D． 偏转电压增大

Answer 1

分析 先由动能定理求出粒子进入偏转电场时的速度，利用类平抛规律求出粒子离开偏转电场时的速度偏角的正切值，然后讨论即可．

解答 解：设带电粒子进入偏转电场时的速度为v₀，加速电压为U₁，偏转电压为U₂．
带电粒子在加速过程中，由动能定理有：qU₁=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$…①
进入偏转电场后，设粒子在偏转电场运动时间为t，加速度为a，偏转角为θ，由类平抛规律：
  L=v₀t…②
  v_y=at=$\frac{q{U}_{2}}{md}$t…③
则tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$…④
联立①②③④可得：tanθ=$\frac{{U}_{2}L}{2{U}_{1}d}$
可见，偏转角与带电粒子的电量和质量无关；
要使偏转角减小，可增大加速电压U₁或减小偏转电压U₂．故ABD错误，C正确．
故选：C．

点评 本题关键应掌握带电粒子在匀强电场中做“类平抛运动”的求解思路和方法，熟练运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解偏转角的正切．