如图所示,U0为加速电场的电压.水平放置的带电平行板形成竖直方向的匀强偏转电场,板间电压为U,两板间距离为d,板的水平长

如图所示,U0为加速电场的电压.水平放置的带电平行板形成竖直方向的匀强偏转电场,板间电压为U,两板间距离为d,板的水平长度为L.设有一带电粒子由静止经加速电场加速后,以垂直于偏转电场的方向射入偏转电场,带电粒子的重力不计,粒子的质量为m电荷量为q.
求:(1)带电粒子从加速电场射出时的速率
(2)带电粒子在偏转电场中的加速度的大小
(3)带电粒子离开偏转电场时偏移量y
(4)带电粒子离开偏转电场时的偏转角的正切值tanθ.
wangping205 1年前 已收到1个回答 举报

小祥46 幼苗

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解题思路:(1)由动能定理可以求出粒子速度.(2)由牛顿第二定律可以求出加速度.(3)粒子在偏转电场中做类平抛运动,由类平抛运动规律可以求出偏移量.(4)由类平抛运动规律可以求出偏角的正切值.

(1)粒子在加速电场中做加速运动,
由动能定理得:qU0=[1/2]mv02-0,解得:v0=

2qU0
m;
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动,
由牛顿第二定律得,加速度:a=[F/m]=
q
U
d
m=[qU/md];
(3)粒子在偏转电场中做类平抛运动,
水平方向:L=v0t,
竖直方向:y=[1/2]at2
解得:y=
UL2
4dU0;
(4)粒子离开偏转电场时的偏转角的正切值:
tanθ=
vy
v0=[at
v0,解得:tanθ=
UL
2dU0;
答:(1)带电粒子从加速电场射出时的速率为

2qU0/m];
(2)带电粒子在偏转电场中的加速度的大小为[qU/md];
(3)带电粒子离开偏转电场时偏移量y为
UL2
4dU0;
(4)带电粒子离开偏转电场时的偏转角的正切值tanθ为
UL
2dU0.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 本题考查了粒子在电场中的运动,分析清楚粒子运动过程,应用动能定理、类平抛运动规律即可正确解题,要掌握处理粒子在电场中运动的解题思路与方法.

1年前

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