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如图所示,一个可忽略重力不计的带电量为q微粒,从两偏转极板的中间点O垂直进入一个...

如图所示,一个可忽略重力不计的带电量为q微粒,从两偏转极板的中间点O垂直进入一个偏转电场.偏转电场两个极板所加电压为U,偏转板板的长度为L,两极板间的距离为d.求:
(1)若微粒能穿出偏转电场,带电微粒穿过偏转电场所用的时间是多少?
(2)若微粒能穿出偏转电场,带电微粒的偏转位移y是多少?
(3)要使微粒能穿出偏转板,偏转电压U至少为多少?

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(1)(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动,运用运动的分解法研究:在水平方向微粒做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解时间和偏转位移y. (3)微粒恰好从下边缘飞出电场时,此时偏转的距离为,牛顿第二定律和运动学公式结合求解U的最小值. 【解析】 (1)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向微粒做匀速直线运动. 带电微粒穿过偏转电场所用的时间是  t= (2)带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2 竖直方向:a== 带电微粒的偏转位移y== (3)微粒恰好从下边缘飞出电场时,此时偏转的距离为, 则有  = 解得,U= 故要使微粒能穿出偏转板,偏转电压U至少为. 答:(1)若微粒能穿出偏转电场,带电微粒穿过偏转电场所用的时间是. (2)若微粒能穿出偏转电场,带电微粒的偏转位移y为. (3)要使微粒能穿出偏转板,偏转电压U至少为.
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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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