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如图所示,一个质量为m、带电量为q的粒子,由静止开始,先经过电压为U1的电场加速...

如图所示,一个质量为m、带电量为q的粒子,由静止开始,先经过电压为U1的电场加速后,再垂直于场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中.两金属板板长为l,间距为d,板间电压为U2,求:粒子射出两金属板间时偏转的距离y和偏转的角度φ.

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粒子在加速电场中加速时可以通过动能定理求得粒子加速后的速度,粒子进入偏转电场后做类平抛运动,在平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动,在垂直电场方向做匀速直线运动,利用速度合成与分解的方法处理即可. 【解析】 (1)在加速电场中,电场力做功等于粒子动能的变化故有: 粒子加速后的速度 粒子进入平行板后,在垂直电场方向不受作用力,粒子将以速度v做匀速直线运动, 垂直电场方向位移l=vt        ① 平行电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动,粒子受力F=,粒子的加速度a== 由①得:        则平行电场方向偏转位移y==×= (2)如图所示: , 粒子射出电场时偏转角度的正切值:tanφ=== 所以粒子射出电场时偏的角度φ=arctan
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考点分析:
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(1)在图中标出该电场的场强方向;
(2)求NM间的电势差UNM
(3)求该匀强电场的场强大小.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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