Question

【題目】如圖所示，由靜止開始被電場(chǎng)（加速電壓為U1）加速的帶電粒子(質(zhì)量m,電量q)平行于兩正對(duì)的平行金屬板且從兩板正中間射入，從右側(cè)射出，設(shè)在此過程中帶電粒子沒有碰到兩極板．若金屬板長(zhǎng)為L，板間距離為d、兩板間電壓為U2．(不計(jì)帶電粒子重力)求:

（1）粒子穿越加速電場(chǎng)獲得的速度v1

（2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)發(fā)生的側(cè)位移y

（3）粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v2．

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】試題分析：

解：（1）設(shè)電子被加速后速度大小為，對(duì)于電子在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理得：

所以。

（2）在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，由電子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，極板長(zhǎng)度為L，由于電子恰好射出電場(chǎng)，所以有：

解得： ；

帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的加速度

帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)沿電場(chǎng)方向作初速度為0的做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

（3）帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度為，則

合速度為。