Question

如图所示AB、CD为平行金属板，A、B两板间电势差为500V，C、D始终和电源相接，测的其间的场强为10⁴V/m，一质量为2.5×10^﹣24㎏，电荷量为8×10^﹣16C的带电粒子（重力不计）由静止开始，经A、B加速后穿过CD发生偏转，最后打在荧光屏上，已知C、D极板长均为4cm，荧光屏距CD右端的距离为3cm，问：

（1）粒子带正电还是带负电？

（2）粒子打在荧光屏上距O点下方多远处？

Answer

（1）粒子带正电；

（2）粒子打在荧光屏上距O点下方2×10﹣2m处．

【解析】

试题分析：根据电场力方向与电场线方向关系判断粒子带正电还是负电；带电粒子先在AB间做匀加速直线运动然后CD间做类平抛运动，出了电场后做匀速直线运动；粒子在加速电场中，由动能定理求解获得的速度v0的大小，粒子在偏转电场中，做类平抛运动，由牛顿第二定律求得加速度；粒子水平方向做匀速直线运动，由水平位移和v求出运动时间；粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速运动，由位移公式求解侧向偏移量y，射出磁场后做匀速直线运动，根据位移速度公式求解位移，进而求解侧移y．

【解析】
（1）电场力方向与电场线方向相同，所以粒子带正电；

（2）根据动能定理：qU= mv2

得射出AB电场时速度：

水平方向：Vx=V x=Vt=X

竖直方向：Vy=at y=at2

其中：a= t=

由此得到：

tanα==

y1=y+ytanα=（L+ ）

代入数据可得：y=2×10﹣2m

答：（1）粒子带正电；

（2）粒子打在荧光屏上距O点下方2×10﹣2m处．

【点评】本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成，常规问题．