Question

（2010?荊州二模）示波器是一種多功能電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓波形．它的工作原理等效成下列情況：（如圖甲所示）真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過電壓為U₁的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中．在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個(gè)與兩板中心線垂直的范圍很大的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交，電子通過極板打到熒光屏上將出現(xiàn)亮點(diǎn)，若在A、B兩板間加上如圖乙所示的變化電壓，則熒光屏上的亮點(diǎn)運(yùn)動規(guī)律是（　�。�

A．沿y軸方向做勻速運(yùn)動

B．沿x軸方向做勻速運(yùn)動

C．沿y軸方向做勻加速運(yùn)動

D．沿x軸方向做勻加速運(yùn)動

Answer 1

分析：粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動，抓住沿電場方向做勻加速直線運(yùn)動，垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出偏轉(zhuǎn)位移與偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，從而進(jìn)行判斷．

解答：解：粒子在沿電場方向上的加速度a=

qE

m

=

qU

md

，在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)行的時(shí)間t=

L

v0

粒子在y方向上偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)位移y₁=

1

2

at2=

1

2

?

qU

md

L2

v02

．
飛出偏轉(zhuǎn)電場后，勻速直線運(yùn)動，側(cè)移y2=vy?

D

v0

=

qU

md

LD

v02

則打在熒光屏上偏離中心的距離Y=y1+y2=(

qL2

2mdv02

+

qLD

mdv02

)U
因?yàn)槠�轉(zhuǎn)電壓與時(shí)間成正比，則Y與時(shí)間成正比，所以粒子沿y軸方向做勻速運(yùn)動．故A正確，B、C、D錯誤．
故選A．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道粒子在沿電場方向和垂直電場方向上的運(yùn)動規(guī)律，求出偏離熒光屏中心距離與偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，從而得出兩點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律．