Question

18．示波器的工作原理等效成下列情况：（如图甲所示）真空室中电极K发出电子（初速度不计），经过电压为U₁的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两极板中心线垂直的范围很大的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交，电子通过极板打到荧光屏上将出现亮点，若在A、B两极板间加上如图乙所示的变化电压，则荧光屏上的亮点运动规律是（　　）

• A． 沿y轴方向做匀速运动
• B． 沿x轴方向做匀速运动
• C． 沿y轴方向做匀加速运动
• D． 沿x轴方向做匀加速运动

Answer 1

分析 粒子进入偏转电场做类平抛运动，抓住沿电场方向做匀加速直线运动，垂直于电场方向做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出偏转位移与偏转电压的关系，从而进行判断．

解答 解：粒子在沿电场方向上的加速度a=$\frac{qE}{m}=\frac{qU}{md}$，在偏转电场中运行的时间t=$\frac{L}{{v}_{0}}$
粒子在y方向上偏转，偏转位移y₁=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}•\frac{qU}{md}\frac{{L}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$．
飞出偏转电场后，匀速直线运动，侧移${y}_{2}={v}_{y}•\frac{D}{{v}_{0}}=\frac{qU}{md}\frac{LD}{{{v}_{0}}^{2}}$
则打在荧光屏上偏离中心的距离Y=${y}_{1}+{y}_{2}=（\frac{q{L}^{2}}{2md{{v}_{0}}^{2}}+\frac{qLD}{md{{v}_{0}}^{2}}）U$
因为偏转电压与时间成正比，则Y与时间成正比，所以粒子沿y轴方向做匀速运动．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．

点评 解决本题的关键知道粒子在沿电场方向和垂直电场方向上的运动规律，求出偏离荧光屏中心距离与偏转电压的关系，从而得出两点的运动规律．