Question

（10分）如圖所示，甲圖是用來使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)的裝置．乙圖為該裝置中加速與偏轉(zhuǎn)電場的等效模擬．以y軸為界，左側(cè)為沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E；右側(cè)為沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。已知OA⊥AB，OA＝AB，且OB間的電勢差為U₀。若在x軸的C點(diǎn)無初速地釋放一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子(不計(jì)重力)，結(jié)果正離子剛好通過B點(diǎn)．求：

(1)CO間的距離d；

(2)粒子通過B點(diǎn)的速度大小．

 

Answer 1

【答案】

(1)   (2)

【解析】

試題分析：(1)設(shè)正離子到達(dá)O點(diǎn)的速度為v₀(其方向沿x軸的正方向)

則正離子由C點(diǎn)到O點(diǎn)由動能定理得：（2分）

而正離子從O點(diǎn)到B點(diǎn)做類平拋運(yùn)動，則  （1分）

      （2分）

AB＝v₀t（1分）

而OA＝AB

由①②③④得 （1分）

(2)設(shè)正離子到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為v_B，正離子從C到B過程中由動能定理得：

  （2分）         解得（1分）．．．

考點(diǎn)：解決本題的關(guān)鍵知道粒子在豎直勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，掌握處理類平拋運(yùn)動的方法．在第（2）問中，可以通過動能定理求解，也可以根據(jù)類平拋運(yùn)動的規(guī)律求解．