题目内容
【题目】喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微粒经带电室(未画出)统一带负电后,由静止从K孔进入电压为U0的电场加速后进入电压为u偏转区域,最终打在荧光屏上.荧光屏离偏转区域最右侧的水平距离为d,则
A.微粒的质量不会影响进入偏转区域的速度大小
B.电压u的大小不会影响微粒在偏转区域中的运动时间
C.只改变d的大小,微粒打在荧光屏上的速度会变化
D.保持U0、u不变,不同的微粒打在荧光屏的同一位置
【答案】BD
【解析】
A.重力可忽略的墨汁微粒在加速电场中加速,由动能定理可得:
解得:
可见微粒的质量越大,进入偏转电场的速度越小,A项错误;
B.微粒进入偏转电场后,水平方向做匀速直线运动,有:
可知,穿过偏转电场的时间与偏转电压u无关,B项正确;
C.微粒穿过偏转电场后,获得的速度已经通过加速电场U0和偏转电场u增加,此后到达荧光屏的过程做匀速直线运动,故只改变d的大小只会改变微粒的运动时间,打在荧光屏上的速度不变,C项错误;
D.微粒进入偏转电场后,设极板的宽度为d0,竖直方向做匀加速直线运动
打在荧光屏上的位置设为Y,将射出磁场的速度反向延长,交于水平位移的中点,由三角形相似可得:
联立以上各式可得:
可见Y与微粒的质量m和电量q无关,则保持U0、u不变不同的微粒打在荧光屏的同一位置;故D正确。

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