静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示.虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称.等势线的电势

Question

静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示.虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称.等势线的电势沿x轴正向增加.且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点（其横坐标为-x₀）时，速度与ox轴平行.适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动.在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度v_y随位置坐标x变化的示意图是（　　）
A.
B.
C.
D.

Answer 1

由于等势线的电势沿x轴正向增加，等势线与电场线垂直，故可做出经过P点的电场线如图所示，电子所受的电场力与场强方向相反，故电子受到一个斜向右下方的电场力，故沿y负方向加速运动．
电子通过y轴后受到的电场力斜向右上方，故沿y轴负方向减速运动；由于水平方向一直加速，竖直方向先加速后减速，P点行驶到横坐标为x0时，纵坐标达不到P最初位置的纵坐标，x₀处电场线比-x₀电场线处稀疏，a_y小，△t也小，所以△v_y才小；
又由于在x轴方向始终加速，故在水平方向通过相同的位移时间变短，根据△v_y=a_y△t，故通过相同的水平位移竖直向速度变化量减小．由于v_y-x的斜率代表竖直向速度v_y随x轴变化的快慢，又由于电子水平方向一直加速，竖直方向先加速后减速，P点的横坐标为x₀时，纵坐标达不到P最初位置的纵坐标，x₀处电场线比-x₀电场线处稀疏，a_y小，△t也小，所以△v_y才小，D图符合电子的运动情况．故D正确．
故选D．