Question

如图所示，有一质子()经电压U₀加速后，进入两块间距为d电压为U的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，求

（1）金属板的长L;       
（2）质子穿出电场时的动能E_K;
（3）若题中质子改为α粒子(, 带正电)，则（1）（2）中的问题结果分别是多少？(本问可直接写出结果)

Answer 1

（1）  （2）    (3)、

试题分析：（1） 质子在左边的加速电场中有：
质子进入偏转电场中, 有沿板方向 ：           
垂直板方向：       
而加速度：   
由以上各式解得极板长：
（2）质子在整个过程由动能定理得：
所以质子射出电场时的动能为：
(3)质子改为α粒子，（1）中的金属板的长度不会有变化.
但（2）中α粒子穿出电场时的动能会有变化，因为α粒子的电荷量为2e，所以其动能是质子射出电场时动能的2倍即.
点评：关键是分析质子的受力情况和运动情况．在偏转电场中质子做类平抛运动，采用运动的分解方法研究。