题目内容
如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（ ）
A．U1变大、U2变大
B．U1变小、U2变大
C．U1变大、U2变小
D．U1变小、U2变小
【答案】分析：电子在加速电场中，在电场力的作用下，做匀加速直线运动，可由电场力做功求出射出加速电场是的速度．电子在水平放置的平行板之间，因受到的电场力的方向与初速度的方向垂直，故电子做类平抛运动．运用平抛运动的竖直方向的速度与水平方向的速度的关系，可求出角度θ的变化情况．
解答：解：
设电子被加速后获得初速为v，则由动能定理得：
…①
又设极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：
…②
又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a，由牛顿第二定律得：
…③
电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：vy=at…④
由①、②、③、④可得：
又有：
故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大，故选项B正确，选项ACD错误．
故选B．
点评：带电粒子在电场中的运动，可分为三类，第一类是在匀强电场中做匀变速速直线运动，此过程是电势能与带电粒子动能之间的转化．第二类是带电粒子在匀强电场中偏转，带电粒子垂直进出入匀强电场时做匀变速曲线运动，分解为两个方向的直线运动，分别用公式分析、求解运算，是这类问题的最基本解法．第三类是带电粒子在点电荷形成的电场中做匀速圆周运动，应用圆周运动的知识求解．
解答：解：
设电子被加速后获得初速为v，则由动能定理得：
…①又设极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：
…②又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a，由牛顿第二定律得：
…③电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：vy=at…④
由①、②、③、④可得：
又有：
故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大，故选项B正确，选项ACD错误．
故选B．
点评：带电粒子在电场中的运动，可分为三类，第一类是在匀强电场中做匀变速速直线运动，此过程是电势能与带电粒子动能之间的转化．第二类是带电粒子在匀强电场中偏转，带电粒子垂直进出入匀强电场时做匀变速曲线运动，分解为两个方向的直线运动，分别用公式分析、求解运算，是这类问题的最基本解法．第三类是带电粒子在点电荷形成的电场中做匀速圆周运动，应用圆周运动的知识求解．
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