题目内容
【题目】如图所示,有一电子(电量为e、质量为m)经电压U加速后,沿平行金属板A、B中心线进入两板,A、B板间距为d、长度为L,A、B板间电压也为U,屏CD足够大,距离A、B板右边缘3L,AB板的中心线过屏CD的中心且与屏CD垂直.试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离.
【答案】解:设电子经加速电场加速后获得速度v0 , 经过偏转电场偏转后发生偏移量y,速度偏转角为θ,电子打在屏上的位置到屏中心间的距离为y1 , 则:
加速电场中有动能定理得: ,解得: …①,
粒子在AB板间运动过程:水平方向由:L=v0t解得: …②,
竖直方向: …③,
= = …④,
vy=at= …⑤,
= = …⑥,
离开偏转场后电子匀速飞向屏的过程: …⑦,
由①~⑦解得: .
【解析】粒子在加速电场中做匀加速运动在偏转电场中做类平抛运动,出电场后做匀速直线运动,利用偏转知识求解偏转位移,借助偏转夹角求解无电场区域的位移,两者之和即为结果;
【考点精析】解答此题的关键在于理解带电微粒(计重力)在电场中的运动的相关知识,掌握带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法.
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