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如图所示,在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子(重力不计)以速度v垂直电场线...

如图所示,在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子(重力不计)以速度v垂直电场线射入电场,经过时间t1穿越电场,粒子的动能由EK增加到2EK;若这个带电粒子以速度2v垂直进入该电场,经过时间t2穿越电场.求:
(1)带电粒子两次穿越电场的时间之比t1:t2
(2)带电粒子第二次穿出电场时的动能.

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(1)带电粒子(重力不计)以速度v垂直电场线射入电场时,只受电场力作用,做类平抛运动,采用运动的分解方法,研究粒子水平方向的运动,求出时间之比. (2)根据动能定理得到,带电粒子第二次穿出电场时的动能与偏转距离的关系,再由第一种情况求出动能Ek与板间偏转的关系.根据运动学公式分别研究两次平抛运动的偏转距离,再求出带电粒子第二次穿出电场时的动能. 【解析】 设平行板电容器板长为L. (1)粒子水平方向做匀速直线运动,则有 第一次:L=vt1 第二次:L=2vt2 得到,t1:t2=2:1  (2)根据动能定理得 第一次:qEy1=2EK-EK;① 第二次:qEy2=EK′-4EK;② 由y1=,,t1:t2=2:1 得,y1:y2=4:1, 代入①②得,Ek′= 答: (1)带电粒子两次穿越电场的时间之比t1:t2为2:1. (2)带电粒子第二次穿出电场时的动能是.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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