问题
选择题
如图所示,一束带电粒子(不计重力),垂直电场线方向进入偏转电场,试判断在以下情况下,粒子应具备什么条件才能得到相同的偏转距离y和偏转角度φ(U、d、L保持不变).( )
A.进入偏转电场的速度相同
B.进入偏转电场的动能相同
C.进入偏转电场的电量相同
D.先由同一加速电场加速后,再进入同一偏转电场
答案
设加速电压为U1,偏转电压为U2,
在加速电场中,由动能定理得:qU1=
mv021 2
在偏转电场中,偏转位移y=
at2=1 2
•1 2 qU2 md
=L2 v02
.①U2L2 4dU1
偏转角度φ的正切值tanφ=
=vy v0
=at v0
•qU2 mdv0
=L v0
=qU2L mdv02
.②U2L 2dU1
A、进入偏转电场的速度相同,比荷不一定相同,则偏转位移和偏转角的正切值不一定相同.故A错误.
B、进入偏转电场的动能相同,即
mv02相同,电荷的电量不一定相同,则偏转位移和偏转角的正切值不一定相同.故B错误.1 2
C、进入偏转电场的电量相同,因为电荷的质量、进入偏转电场的速度不一定相同,则偏转位移和偏转角的正切值不一定相同.故C错误.
D、先由同一加速电场加速后,再进入同一偏转电场,由①②两式可知,偏转位移和偏转角相同.故D正确.
故选:D.