Question

8．喷墨打印机的简化模型如图所示．墨盒可以喷出质量一定的墨汁微粒，经带电室带负电后，以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符．已知墨汁微粒所带电荷量的多少由计算机的输入信号按照文字的排列规律进行控制，微粒偏移量越小打在纸上的字迹越小．则从墨汁微粒进入偏转电场开始到打到纸上的过程中（不计墨汁微粒的重力），以下说法正确的是（　　）

• A． 墨汁微粒的轨迹是抛物线
• B． 电量相同的墨汁微粒轨迹相同
• C． 墨汁微粒的运动轨迹与带电量无关
• D． 减小偏转极板间的电压，可以缩小字迹

Answer 1

分析 墨汁微粒在电场中做类平抛运动，出电场后做匀速直线运动，将微粒的运动分解为水平方向和竖直方向，结合牛顿第二定律和运动学公式得出微粒离开偏转电场时的偏转位移表达式，从而分析判断．

解答 解：A、墨汁微粒在电场中做类平抛运动，出电场后做匀速直线运动，轨迹不是抛物线，故A错误．
B、微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动，则有：
水平方向：L=v₀t；
竖直方向：y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，
则出偏转电场时的偏转位移y=$\frac{1}{2}•\frac{qU}{md}•\frac{{L}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$，电量相同，墨汁微粒的轨迹不一定相同，故B错误．
C、根据y=$\frac{1}{2}•\frac{qU}{md}•\frac{{L}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$知，墨汁微粒的运动轨迹与带电量有关，故C错误．
D、根据y=$\frac{1}{2}•\frac{qU}{md}•\frac{{L}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$知，减小偏转极板间的电压，出电场时偏转位移减小，打到纸上的偏转位移减小，可以缩小字迹，故D正确．
故选：D．

点评 此题考查带电粒子在电场中的偏转在实际生活中的应用，关键要熟练运用运动的分解法，推导出偏转量y的表达式．