题目内容
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 |
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=
mv02
在偏转电场中,偏转位移y=
at2=
?
=
.①
偏转角度φ的正切值tanφ=
=
=
?
=
=
.②
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.
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.
在加速电场中,由动能定理得:qU1=
| 1 |
| 2 |
在偏转电场中,偏转位移y=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| qU2 |
| md |
| L2 |
| v02 |
| U2L2 |
| 4dU1 |
偏转角度φ的正切值tanφ=
| vy |
| v0 |
| at |
| v0 |
| qU2 |
| mdv0 |
| L |
| v0 |
| qU2L |
| mdv02 |
| U2L |
| 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
| 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.
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