Question

如圖所示，不計重力的正電粒子以一定的水平初速度射入平行金屬板間豎直的勻強電場中，則下列說法正確的是（以下各情況，粒子均能穿過電場）（ ）

A．增大初速度大小，其他條件不變，粒子穿過電場的偏轉(zhuǎn)位移變大
B．滑動觸頭向上移動，其他條件不變，粒子穿過電場的偏轉(zhuǎn)位移變大
C．適當(dāng)增大兩板間距離，其他條件不變，粒子穿過電場的偏轉(zhuǎn)位移變大
D．適當(dāng)增大兩板間距離，其他條件不變，粒子穿過電場的時間變大

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子水平射入平行金屬板間的勻強電場中，做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出偏轉(zhuǎn)位移與初速度、偏轉(zhuǎn)電壓、板間距離的關(guān)系，即可分析．
解答：解：設(shè)粒子的初速度為v，偏轉(zhuǎn)電壓為U，板間距離為d，板長為L，粒子的質(zhì)量和電量分別為m、q，則
粒子的加速度為：a==
水平方向：L=vt，
豎直方向：y=
聯(lián)立得，偏轉(zhuǎn)位移：y=
A、只增大初速度v大小，由上式可知，偏轉(zhuǎn)位移y減�。�故A錯誤．
B、只將滑動觸頭向上移動，變阻器接入電路的電阻增大，電容器板間電壓U增大，則偏轉(zhuǎn)位移y變大．故B正確．
C、只適當(dāng)增大兩板間距離d，可見，偏轉(zhuǎn)位移y減小．故C錯誤．
D、粒子穿過電場的時間t=，與兩板間距離無關(guān)．故D錯誤．
故選B
點評：本題是電路和電場的結(jié)合，運用運動的分解法研究類平拋運動問題，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式得到偏轉(zhuǎn)距離的表達式，再進行分析，是常用的思路．