题目内容

如图所示,水平放置的两金属极板长度为L,相距为d,极板间的电压为U,两极板间的电场可视为匀强电场.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从极板中央水平射入电场中,射入时的速度为v,并从电场的右端射出.若不计粒子的重力,求该粒子射出时沿垂直于板面方向偏移的距离y.

【答案】分析:粒子在电场中做类平抛运动,在垂直于板面方向的分运动为匀加速运动,沿电场方向做匀速运动,根据平抛运动的相关公式即可解题.
解答:解:粒子在电场中做类平抛运动,在垂直于板面方向的分运动为匀加速运动.带电粒子受到的电场力为F=qE   ①
由牛顿第二定律得带电粒子的加速度为
由于极板间为匀强电场,故U=Ed   ③
带电粒子在平行于板面的方向不受力,所以在这个方向做匀速运动,
由L=vt  可求得
带电粒子射出电场时,在垂直于板面方向偏移的距离为
由①②③④⑤可得 
答:该粒子射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为
点评:该题考查了带电粒子在电场中偏转的问题,要知道此时粒子做类平抛运动,根据平抛运动的基本公式解题,难度不大,属于中档题.
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