Question

如图所示，有一质子（质量为m，电荷量为e）由静止开始经电压为U₁的电场加速后，进入两块板间距离为d，板间电压为U₂的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场，并且恰能从下板右边缘穿出电场。

求：（1）质子刚进入偏转电场U₂时的速度；
（2）质子在偏转电场U₂中运动的时间和金属板的长度；
（3）质子穿出偏转电场时的动能。

Answer 1

（1）（2）（3）

解析试题分析：（1） 质子在加速电场中有 
 （3分）
（2）质子在偏转电场中的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动
水平方向        （1分）
竖直方向     （1分）
加速度        （1分）
由以上各式解得极板长               （1分）
运动时间   （1分）
（3）质子在整个运动过程中由动能定律得
       （2分）
质子射出电场时的动能           （2分）
考点：考查带电粒子在电场中的偏转
点评：难度中等，由于粒子进入电场中所受电场力与初速度方向垂直，所以粒子做的是类平抛运动，计算动能时可利用动能定理W=qU求解