Question

示波管是一種多功能電學儀器，它的工作原理可以等效成下列情況：如圖4所示，真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計)，經(jīng)過電壓為U₁的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板間．金屬板長為L，相距為d，當A、B間電壓為U₂時電子偏離中心線飛出電場打到熒光屏上而顯示亮點．已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子重力，下列情況中一定能使亮點偏離中心距離變大的是        (　　)

A．U₁變大，U₂變大            B．U₁變小，U₂變大
C．U₁變大，U₂變小            D．U₁變小，U₂變小

Answer 1

B

當電子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度的反向延長線一定經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場中水平位移的中點，所以電子離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)角度越大(偏轉(zhuǎn)距離越大)，亮點距離中心就越遠．
設電子經(jīng)過U₁加速后速度為v₀，根據(jù)題意得：
eU₁＝mv₀²                                                                                   ①
電子在A、B間做類平拋運動，當其離開偏轉(zhuǎn)電場時沿電場方向的分速度為：v_y＝at＝·                                                           ②
結(jié)合①②式，速度的偏轉(zhuǎn)角θ滿足：tanθ＝＝.
顯然，欲使θ變大，應該增大U₂、L，或者減小U₁、d.正確選項是B.