题目内容
【题目】如图所示为某粒子分析器的简化结构.金属板P、Q相互平行,两板通过直流电源、开关相连,其中Q板接地.一束带电粒子,从a处以一定的初速度平行于金属板P、Q射入两板之间的真空区域,经偏转后打在Q板上如图所示的位置.在其他条件不变的情况下,要使该粒子束能从Q板上的b孔射出不计粒子重力和粒子间的相互影响,下列操作中可能实现的是
A.保持开关S闭合,适当上移P极板
B.保持开关S闭合,适当左移P极板
C.先断开开关S,再适当上移P极板
D.先断开开关S,再适当左移P极板
【答案】A
【解析】
A.保持开关S闭合,两极板间的电压不变,适当上移P极板,两极板间的距离增大,根据知场强变小,带电粒子的加速度
变小,竖直方向,时间变长,水平方向的位移
变大,该粒子可能从Q板上的b孔射出,故A正确;
B.保持开关S闭合,适当左移P极板,两极板间的距离不变,根据知场强大小不变,根据
知加速度大小不变,根据
知运动时间相等,根据
知水平位移不变,粒子打在Q板上的位置不变,故B错误;
C.先断开开关S,金属板P、Q所带的电荷量Q不变,电容,结合
,电场强度
所以场强不变,粒子所受的电场力不变,加速度不变,粒子仍然打在下极板的原位置,故C错误;
D.断开开关S,电容器所带的电荷量不变,左移P极板,正对面积S减小,根据知,电容减小,由
知两极板间的电压增大,场强增大,加速度增大,根据
可知,时间减小,由
知水平位移减小,故落点在原位置的左侧,故D错误。
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