Question

如图所示，一个质量为 m＝2.0×10^-11 kg，电荷量 q＝＋1.0×10^-5 C 的带电微粒(重力忽略不计)，从静止开始经 U₁＝100 V 电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压 U₂＝100 V．金属板长L＝20 cm，两板间距d＝10cm.求：

（1）微粒进入偏转电场时的速度 v₀ 大小；

（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ.

（3）屏离偏转电场距离为L＝20 cm，求微粒落到屏A点到屏中点O的距离。

Answer

（1）1.0×104m/s；（2）450（3）30cm

【解析】（1）微粒在加速电场中做加速运动，由动能定理得：qU1=mv02-0，
代入数据解得：v0=1.0×104m/s；
（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，
水平方向：L=v0t，
竖直方向：vy=at，
由牛顿第二定律得： ，
飞出电场时，速度偏转角的正切为：
代入数据解得： ，θ=45°

（3）粒子出离偏转电场时的偏转距离

解得y=10cm

由类平抛运动的规律及几何关系可知：

解得