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一不计重力的带电粒子质量为m,电量为+q,经一电压为U1平板电容器C1加速后,沿...

一不计重力的带电粒子质量为m,电量为+q,经一电压为U1平板电容器C1加速后,沿平行板电容器C2两板的中轴进入C2,恰好从C2下边缘射出.C2两板间电压为U2,长为L,如图所示.求平行板电容器C2上下两极板间距离d.

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带电粒子无初速度在加速电场中被加速,又以一定速度垂直进入偏转电场,由于速度与电场力垂直,所以粒子先做匀加速直线运动,后做类平抛运动.这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动.可利用加速电场的电压U求出进入偏转电场的初速度,由运动学公式求出在电容器中初速度方向的时间,由于分运动间具有等时性,所以根据运动时间求出偏转电场的长度宽度d. 【解析】 带电粒子在电场中被加速, 则有  qu1=① 带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,可看成匀速直线运动与匀加速直线运动的两分运动.  匀速直线运动:由运动学公式得  L=vt                    所以时间t=② 匀加速直线运动:③ a=④ 由①②③④得:d= 答:平行板电容器C2上下两极板间距离d为.
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考点分析:
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A.a一定带正电,b一定带负电
B.a加速度减小,b加速度增大
C.MN两点电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ|
D.a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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