Question

如图所示，由静止开始被电场（加速电压为U₁）加速的带电粒子(质量m,电量q)平行于两正对的平行金属板且从两板正中间射入，从右侧射出，设在此过程中带电粒子没有碰到两极板．若金属板长为L，板间距离为d、两板间电压为U₂．(不计带电粒子重力)求:

（1）粒子穿越加速电场获得的速度v₁

（2）粒子在偏转电场发生的侧位移y

（3）粒子射出偏转电场时的速度v₂．

Answer

（1）；（2）；（3）

【解析】

试题分析：

【解析】
（1）设电子被加速后速度大小为，对于电子在加速电场中由动能定理得：

所以。

（2）在偏转电场中，由电子做类平抛运动，设加速度为a，极板长度为L，由于电子恰好射出电场，所以有：

解得：；

带电粒子在偏转电场中运动时沿电场方向的加速度

带电粒子在偏转电场中运动时沿电场方向作初速度为0的做匀加速直线运动。

（3）带电粒子离开电场时沿电场方向的速度为，则

合速度为。

考点：带电粒子在匀强电场中运动

【名师点睛】电子先在加速电场中做匀加速直线运动，利用动能定理求的速度，后在偏转电场中做类平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向初速度为零的匀加速度运动，根据电子的运动的规律逐个分析即可。