Question

如图所示，A板发出的电子经加速后，沿水平方向射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（   ）

A、当滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升

B、当滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升

C、水平金属板电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变

D、水平金属板电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变

 

Answer 1

【答案】

BD

【解析】

试题分析：粒子在电场中加速时，滑动触头向右移动时，加速电压增大，加速后速度变大，粒子在偏转电场中运动时间变短，粒子在平行偏转电场方向的位移减小．同理触头向左移动时，加速电压减小，加速后速度变小，粒子在电场中运动时间变长，粒子在平行偏转电场方向的位移增大；当加速电压不变时，偏转电压变化，影响平行电场方向的电场力的大小，也就是影响加速度的大小，粒子在电场中运动时间不变，改变偏转的位移大小。

由题意知电子在加速电场中加速运动，电子获得的速度，电子进入偏转电场后做类平抛运动，也就是平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动，加速度，电子在电场方向偏转的位移，垂直电场方向做速度的匀速直线运动，粒子在电场中运动时间，又∵偏转电场方向向下，∴电子在偏转电场里向上偏转。

A、滑动触头向右移动时，加速电压变大，所以电子获得的速度v增加，电子在电场中运动时间 减少，故电子偏转位移变小，因为电子向上偏转，故在屏上的位置下降；错误

B、滑动触头向左移动时，加速电压变小，所以电子获得的速度v减小，电子在电场中运动时间 变大，故电子偏转位移变大，因为电子向上偏转，故在屏上的位置上升；正确

CD、偏转电压增大时，电子在电场中受到的电场力增大，即电子偏转的加速度a增大，又因为电子获得的速度v不变，电子在电场中运动的时间不变，电子打在屏上的速度，由于加速度a变大时间不变，故电子打在屏上的速度增大；D正确

故选BD

考点：带电粒子在匀强电场中的运动

点评：电子在加速电场作用下做加速运动，运用动能定理可得电子获得的速度与加速电压大小间的关系，电子进入偏转电场后，做类平抛运动，运动时间受电场的宽度和进入电场时的速度所决定，电子在电场方向偏转的距离与时间和电场强度共同决定，熟练运用矢量合成与分解的方法处理类平抛运动问题。