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如图所示,A、B和C、D为真空中两对平行金属板,A、B两板间的电压为U1,C、D...

如图所示,A、B和C、D为真空中两对平行金属板,A、B两板间的电压为U1,C、D两板间的电压为U2.一带电粒子从A板的小孔进入电场,粒子的初速度可视为零,经电场加速后从B板小孔射出,并沿C、D两板中线进入偏转电场.已知C、D两板之间的距离为d,极板长为l.带电粒子的质量为m,所带电荷量为q,带电粒子所受重力不计.求:
(1)带电粒子从B板射出时速度的大小v
(2)带电粒子在偏转电场中运动的时间t;
(3)带电粒子从偏转电场射出时的侧移量y.

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(1)根据动能定理求出带电粒子从B板射出时速度的大小. (2、3)将带电粒子的运动分解为垂直于电场方向和沿电场方向,在垂直于电场方向上做匀速直线运动,沿电场方向做匀加速直线运动,根据运动学公式求出带电粒子在偏转电场中的运动时间.结合牛顿第二定律和运动学公式球心偏转位移. 【解析】 (1)根据动能定理有: 所以: (2)设带电粒子在偏转电场中运动的时间为t.因为带电粒子垂直于电场的方向上做匀速运动,所以:…① (3)设C、D两板间的电场强度为E,根据牛顿第二定律有:…② 其中…③ 因为带电粒子平行于电场的方向上做匀加速运动,所以有:…④ 将①②③式代入④式可得:…⑤ 答:(1)带电粒子从B板射出时速度的大小. (2)带电粒子在偏转电场中运动的时间. (3)带电粒子从偏转电场射出时的侧移量.
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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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