题目内容
如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出.
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1.求两板间所加偏转电压U的范围;
2.求粒子可能到达屏上区域的长度。
【答案】
1.![]()
2.![]()
【解析】(1)设粒子在运动过程中的加速度大小为a,离开偏转电场时偏转距离为y,沿电场方向的速度为vy,偏转角为θ,其反向延长线通过O点,O点与板右端的水平距离为x,则有
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y=
① (1分)
② (1分)
③ (1分)
④ (1分)
由①②③④式解得
(1分)
当
时,
(2分)
则两板间所加电压的范围
(1分)
(2)当
时,粒子在屏上侧向偏移的距离最大(设为y0),则
(1分)
而
(1分)
解得
(2分)
则粒子可能到达屏上区域的长度为
(1分)
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