Question

靜電透鏡是利用靜電場使電子束會聚或發散的一種裝置，其中某部分靜電場的分布如右圖所示．虛線表示這個靜電場在xoy平面內的一簇等勢線，等勢線形狀相對于ox軸、oy軸對稱．等勢線的電勢沿x軸正向增加．且相鄰兩等勢線的電勢差相等．一個電子經過P點（其橫坐標為-x）時，速度與ox軸平行．適當控制實驗條件，使該電子通過電場區域時僅在ox軸上方運動．在通過電場區域過程中，該電子沿y方向的分速度v_y隨位置坐標x變化的示意圖是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：根據等勢線與電場線垂直和電勢變化的情況從而畫出經過p點的電場線，然后根據受力情況求出物體在y軸方向的加速度和水平方向的加速度，得出物體在水平方向的速度和豎直方向速度變化情況．
解答：
解：由于等勢線的電勢沿x軸正向增加，等勢線與電場線垂直，故可做出經過P點的電場線如圖所示，電子所受的電場力與場強方向相反，故電子受到一個斜向右下方的電場力，故沿y負方向加速運動．
電子通過y軸后受到的電場力斜向右上方，故沿y軸負方向減速運動；
又由于在x軸方向始終加速，故在水平方向通過相同的位移時間變短，根據△v_y=a_y△t，故通過相同的水平位移豎直向速度變化量減小．由于v_y-x的斜率代表豎直向速度v_y隨x軸變化的快慢，故D正確．
故選D．
點評：本題難度較大，綜合性較強，解決這類題目的一定要從受力情況著手，然后根據運動情況判定出物體在某一方向的速度隨水平位移變化的快慢．