题目内容
如图所示,两平行金属板A、B长L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V.一带正电的粒子电荷量q=1×10-10C,质量m=1×10-20 kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为12 cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9 cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹.
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(1)由题意知水平方向:L=v0t.
又q
=ma,则a=
.
粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(侧向位移)
y=
at2=
(
)2
=
×(
)2 m
=0.03 m=3 cm
带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,其轨迹与PS线交于E,设E到中心线的距离Y.
则Y=
vy+y=
×
×
m+0.03 m=0.12 m=12 cm
(2)第一段是抛物线,第二段是直线,第三段是曲线,轨迹如图所示.
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练习册系列答案
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| A、把两板间距离减小一半,同时把粒子速率增加一倍 | B、把两板的距离增大一倍,同时把板间的磁感应强度增大一倍 | C、把开关S断开,两板的距离增大一倍,同时把板间的磁感应强度减为一半 | D、把开关S断开,两板的距离减小一半,同时把粒子速率减小一半 |