问题 选择题

如图所示,静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压为的电场作用下偏转一段距离.现使U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该(  )

A.使U2加倍

B.使U2变为原来的4倍

C.使U2变为原来的

2

D.使U2变为原来的

1
2倍

答案

设平行金属板板间距离为d,板长为l.电子在加速电场中运动时,由动能定理得:

   eU1=

1
2
m
v20

垂直进入平行金属板间的电场做类平抛运动,则有

    水平方向:l=v0t,

    竖起方向:y=

1
2
at2,vy=at,又a=
eU2
md
,tanθ=
vy
v0

联立以上四式得:偏转距离y=

U2l
2dU1
,偏转角度tanθ=
U2l2
4dU1

现使U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,偏转距离y和偏转角度tanθ都不发生变化,则必须使U2加倍.

故选A

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