Question

1．如圖所示，在真空中有一對帶電的平行金屬板水平放置．一帶電粒子沿平行于板面的方向，從左側兩極板中央射入電場中，恰能從右側極板邊緣處離開電場．不計粒子重力．若可以改變某個量，下列哪種變化，仍能確保粒子一定飛出電場（　　）

• A． 只增大粒子的帶電量
• B． 只增大電場強度
• C． 只減小粒子的比荷
• D． 只減小粒子的入射速度

Answer 1

分析 根據題意，粒子在平行金屬板間做類平拋運動，水平方向勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動，根據運動學公式求出豎直方向的偏轉的位移，要確保粒子一定飛出電場，則采取措施減小y即可；

解答 解：設帶電粒子的初速度為${v}_{0}^{\;}$，板長為L，電場強度為E
根據牛頓第二定律，有$a=\frac{qE}{m}$①
水平方向：$L={v}_{0}^{\;}t$②
豎直方向：$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$②
聯立①②③得：$y=\frac{1}{2}\frac{qE}{m}\frac{{L}_{\;}^{2}}{{v}_{0}^{2}}$
只增大粒子的帶電量；只增大電場強度；只減小粒子的入射速度，都會使豎直位移y增大，粒子可能打到極板上，粒子不一定能飛出電場，故ABD錯誤；
只減小粒子的比荷，豎直位移y減小，一定能飛出電場，故C正確；
故選：C

點評 本題考查帶電粒子在電場中的類平拋運動，關鍵是運用運動的合成與分解的方法處理，本題很容易錯誤的理解為先經過加速電場后經過偏轉電場，審題時一定要細心，題目要多讀幾遍．