一带电量q=6.4×10-19C、质量m=1.6×10-25㎏的初速度为零的粒子,经电压U=200V的加速电场加速后,沿

一带电量q=6.4×10-19C、质量m=1.6×10-25㎏的初速度为零的粒子,经电压U=200V的加速电场加速后,沿垂直于电场线方向进入E=1.0×103V/m均匀偏转电场.已知粒子在穿越偏转电场过程中沿场强方向的位移为5cm,不计粒子所受重力,求偏转电场的宽度和粒子穿越偏转电场过程中偏角的正切.
哲人他哥 1年前 已收到1个回答 举报

老鸟看市 幼苗

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解题思路:带电粒子在加速电场中做匀加速直线运动,根据动能定理求出加速度后的速度,进入偏转电场后做类平抛运动,垂直于场强方向做匀速运动,沿电场方向做匀加速直线运动,根据运动学基本公式即可求解.

带电粒子在加速电场中做匀加速直线运动,根据动能定理得:

1
2mv02=Uq
解得:v0=

2Uq
m=

2×200×6.4×10−19
1.6×10−25=4×104m/s
进入偏转电场后做类平抛运动,则
竖直方向有:a=[Eq/m=
1×103×6.4×10−19
1.6×10−25]=4×109m/s2
y=[1/2at2=0.05m
解得:t=5×10-6s
所以偏转电场的宽度:l=v0t=4×104×5×10−6=0.2m
垂直于场强方向的速度:vy=at=2×104m/s
所以偏角的正切值为:tanθ=
vy
v0=
1
2]
答:偏转电场的宽度为0.2m;粒子穿越偏转电场过程中偏角的正切值为0.5.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 注意类平抛运动水平分运动与竖直分运动具有等时性,结合匀速运动与匀变速运动规律解题.

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