Question

1．如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置．一带电粒子沿平行于板面的方向，从左侧两极板中央射入电场中，恰能从右侧极板边缘处离开电场．不计粒子重力．若可以改变某个量，下列哪种变化，仍能确保粒子一定飞出电场（　　）

• A． 只增大粒子的带电量
• B． 只增大电场强度
• C． 只减小粒子的比荷
• D． 只减小粒子的入射速度

Answer 1

分析 根据题意，粒子在平行金属板间做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，根据运动学公式求出竖直方向的偏转的位移，要确保粒子一定飞出电场，则采取措施减小y即可；

解答 解：设带电粒子的初速度为${v}_{0}^{\;}$，板长为L，电场强度为E
根据牛顿第二定律，有$a=\frac{qE}{m}$①
水平方向：$L={v}_{0}^{\;}t$②
竖直方向：$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$②
联立①②③得：$y=\frac{1}{2}\frac{qE}{m}\frac{{L}_{\;}^{2}}{{v}_{0}^{2}}$
只增大粒子的带电量；只增大电场强度；只减小粒子的入射速度，都会使竖直位移y增大，粒子可能打到极板上，粒子不一定能飞出电场，故ABD错误；
只减小粒子的比荷，竖直位移y减小，一定能飞出电场，故C正确；
故选：C

点评 本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动，关键是运用运动的合成与分解的方法处理，本题很容易错误的理解为先经过加速电场后经过偏转电场，审题时一定要细心，题目要多读几遍．