题目内容
质量为m、电量为q的带正电的粒子以速度v0沿偏转电场的中线进入,已知偏转电场板长为L,两极间距离为d两极板间电压为U,当带电粒子从另一侧射出时,问:(1)带电粒子从中线PQ的上方还是下方偏出电场?
(2)偏转距离y是多少?
(2)偏转距离y是多少?
分析:1、由于粒子带正电,电场强度的方向向下,故受到的电场力竖直向下,向下偏转.
2、将带电粒子的运动分解为垂直于电场方向和沿电场方向,在垂直于电场方向上做匀速直线运动,沿电场方向做匀加速直线运动,根据运动学公式求出带电粒子在偏转电场中的运动时间.结合牛顿第二定律和运动学公式球心偏转位移.
2、将带电粒子的运动分解为垂直于电场方向和沿电场方向,在垂直于电场方向上做匀速直线运动,沿电场方向做匀加速直线运动,根据运动学公式求出带电粒子在偏转电场中的运动时间.结合牛顿第二定律和运动学公式球心偏转位移.
解答:解:(1)由于粒子带正电,电场强度的方向向下,故受到的电场力竖直向下,所以带电粒子从中线PQ的下方偏出电场.
(2)设带电粒子在偏转电场中运动的时间为t.因为带电粒子垂直于电场的方向上,即水平方向上做匀速运动,所以:t=
.
两极间距离为d两极板间电压为U,所以板间的场强为E=
根据牛顿第二定律有:a=
=
因为带电粒子平行于电场的方向上做匀加速运动,所以有:y=
at2=
(
)2=
答:(1)带电粒子从中线PQ的下方偏出电场.(2)偏转距离y是
.
(2)设带电粒子在偏转电场中运动的时间为t.因为带电粒子垂直于电场的方向上,即水平方向上做匀速运动,所以:t=
L |
v0 |
两极间距离为d两极板间电压为U,所以板间的场强为E=
U |
d |
根据牛顿第二定律有:a=
qE |
m |
qU |
dm |
因为带电粒子平行于电场的方向上做匀加速运动,所以有:y=
1 |
2 |
1 |
2 |
qU |
dm |
L |
v0 |
qUL2 |
2dmv02 |
答:(1)带电粒子从中线PQ的下方偏出电场.(2)偏转距离y是
qUL2 |
2dmv02 |
点评:本题要掌握处理粒子做类平抛运动的方法,运用等时性,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
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