Question

如圖所示，一束帶電粒子（不計重力），垂直電場線方向進入偏轉(zhuǎn)電場，試判斷在以下情況下，粒子應(yīng)具備什么條件才能得到相同的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角度φ（U、d、L保持不變）．（　　）

A．進入偏轉(zhuǎn)電場的速度相同

B．進入偏轉(zhuǎn)電場的動能相同

C．進入偏轉(zhuǎn)電場的電量相同

D．先由同一加速電場加速后，再進入同一偏轉(zhuǎn)電場

Answer 1

設(shè)加速電壓為U₁，偏轉(zhuǎn)電壓為U₂，
在加速電場中，由動能定理得：qU1=

1

2

mv02
在偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)位移y=

1

2

at2=

1

2

?

qU2

md

L2

v02

=

U2L2

4dU1

．①
偏轉(zhuǎn)角度φ的正切值tanφ=

vy

v0

=

at

v0

=

qU2

mdv0

?

L

v0

=

qU2L

mdv02

=

U2L

2dU1

．②
A、進入偏轉(zhuǎn)電場的速度相同，比荷不一定相同，則偏轉(zhuǎn)位移和偏轉(zhuǎn)角的正切值不一定相同．故A錯誤．
B、進入偏轉(zhuǎn)電場的動能相同，即

1

2

mv02相同，電荷的電量不一定相同，則偏轉(zhuǎn)位移和偏轉(zhuǎn)角的正切值不一定相同．故B錯誤．
C、進入偏轉(zhuǎn)電場的電量相同，因為電荷的質(zhì)量、進入偏轉(zhuǎn)電場的速度不一定相同，則偏轉(zhuǎn)位移和偏轉(zhuǎn)角的正切值不一定相同．故C錯誤．
D、先由同一加速電場加速后，再進入同一偏轉(zhuǎn)電場，由①②兩式可知，偏轉(zhuǎn)位移和偏轉(zhuǎn)角相同．故D正確．
故選：D．