如图所示,已知电荷量为q,质量为m的带电粒子以速度v垂直进入极板长度的为l、极板的距离为d,两极板间的电压为U的平行板电

如图所示,已知电荷量为q,质量为m的带电粒子以速度v垂直进入极板长度的为l、极板的距离为d,两极板间的电压为U的平行板电容器中,不计粒子的重力.试求带电粒子在竖直偏转电场中的竖直偏转位移的距离y和偏转角φ的正切值tanφ.
alen2102 1年前 已收到1个回答 举报

花儿怒放 幼苗

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解题思路:带电粒子进入偏转电场做类平抛运动,把粒子的运动分解为水平方向的匀速直线运动,竖直方向的初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求解.

粒子垂直射入磁场中做类平抛运动,平行于极板的方向不受电场力做匀速直线运动,垂直于极板方向受电场力而做初速度为零的匀加速直线运动,则得:
粒子运动的时间为:t=[l/v]…①
加速度为:a=[F/m=
qU
md]…②
偏转位移为:y=[1/2at2…③
联立得:y=
qUl2
2md
v2 ]
离开电场时粒子垂直于极板的分速度为:vy=at=
qUl
md
v
则偏转角Φ的正切为:tanΦ=
vy
v=
qUl
md
v2 .
答:带电粒子在竖直偏转电场中的竖直偏转位移的距离y为
qUl2
2md
v2 ,偏转角φ的正切值tanφ为
qUl
md
v2 .

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 类平抛运动与平抛运动研究的方法相似,把粒子的运动分解成水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀加速直线运动,结合牛顿第二定律和匀变速直线运动规律解题.

1年前

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