题目内容
【题目】如图所示,由静止开始被电场(加速电压为U1)加速的带电粒子(质量m,电量q)平行于两正对的平行金属板且从两板正中间射入,从右侧射出,设在此过程中带电粒子没有碰到两极板.若金属板长为L,板间距离为d、两板间电压为U2.(不计带电粒子重力)求:
(1)粒子穿越加速电场获得的速度v1
(2)粒子在偏转电场发生的侧位移y
(3)粒子射出偏转电场时的速度v2.
【答案】(1);(2)
;(3)
【解析】试题分析:
解:(1)设电子被加速后速度大小为,对于电子在加速电场中由动能定理得:
所以。
(2)在偏转电场中,由电子做类平抛运动,设加速度为a,极板长度为L,由于电子恰好射出电场,所以有:
解得: ;
带电粒子在偏转电场中运动时沿电场方向的加速度
带电粒子在偏转电场中运动时沿电场方向作初速度为0的做匀加速直线运动。
(3)带电粒子离开电场时沿电场方向的速度为,则
合速度为。
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