题目内容

如图所示，一个可忽略重力不计的带电量为q微粒，从两偏转极板的中间点O垂直进入一个偏转电场．偏转电场两个极板所加电压为U，偏转板板的长度为L，两极板间的距离为d．求：
（1）若微粒能穿出偏转电场，带电微粒穿过偏转电场所用的时间是多少？
（2）若微粒能穿出偏转电场，带电微粒的偏转位移y是多少？
（3）要使微粒能穿出偏转板，偏转电压U至少为多少？
分析：（1）（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动，运用运动的分解法研究：在水平方向微粒做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解时间和偏转位移y．
（3）微粒恰好从下边缘飞出电场时，此时偏转的距离为
d
2
，牛顿第二定律和运动学公式结合求解U的最小值．
解答：解：（1）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动．
带电微粒穿过偏转电场所用的时间是  t=
L
v0

（2）带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向：a=
qE
m
=
qU
md

带电微粒的偏转位移y=
1
2
at2=
qUL2
2md
v
2
0

（3）微粒恰好从下边缘飞出电场时，此时偏转的距离为
d
2
，
则有 
d
2
=
qUL2
2md
v
2
0

解得，U=
md2
v
2
0
qL2

故要使微粒能穿出偏转板，偏转电压U至少为
md2
v
2
0
qL2
．
答：（1）若微粒能穿出偏转电场，带电微粒穿过偏转电场所用的时间是
L
v0
．
（2）若微粒能穿出偏转电场，带电微粒的偏转位移y为
qUL2
2md
v
2
0
．
（3）要使微粒能穿出偏转板，偏转电压U至少为
md2
v
2
0
qL2
．
点评：本题的解题关键是掌握类平抛运动的分解方法：水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式结合进行求解．
练习册系列答案
相关题目
在空间中取坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，如图所示．初速可忽略的电子经过一个电势差U0未确定的电场直线加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）．不计电子的重力．
（1）若电子经过x轴时的坐标为（2d，0），求加速电场的电势差U0．
（2）加速电场的电势差U0不同，电子经过x轴时的坐标也不同．试写出电子经过x轴时的坐标与加速电场的电势差U0的关系式．（只要求写出结果，不需写出过程）
在空间中取坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，如图所示．初速可忽略的电子经过一个电场直线加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）．已知电子带电量大小e，质量m，忽略电子重力的作用．
（1）若电子从B飞离MN，飞离时速度大小v，且与初速度夹角θ=60°，求AB间电势差UAB；
（2）若加速电场的电势差可变，调节电势差，使电子经过x轴时的坐标为（2d，0），求加速电场的电势差U0．
如图所示，一个可忽略重力不计的带电量为q微粒，从两偏转极板的中间点O垂直进入一个偏转电场．偏转电场两个极板所加电压为U，偏转板板的长度为L，两极板间的距离为d．求：
（1）若微粒能穿出偏转电场，带电微粒穿过偏转电场所用的时间是多少？
（2）若微粒能穿出偏转电场，带电微粒的偏转位移y是多少？
（3）要使微粒能穿出偏转板，偏转电压U至少为多少？
精英家教网
如图所示，一个可忽略重力不计的带电量为q微粒，从两偏转极板的中间点O垂直进入一个偏转电场．偏转电场两个极板所加电压为U，偏转板板的长度为L，两极板间的距离为d．求：
（1）若微粒能穿出偏转电场，带电微粒穿过偏转电场所用的时间是多少？
（2）若微粒能穿出偏转电场，带电微粒的偏转位移y是多少？
（3）要使微粒能穿出偏转板，偏转电压U至少为多少？

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网