Question

如圖所示，在真空中水平放置一對(duì)平行金屬板，板間距離為d，板長為l，加電壓U后，板間產(chǎn)生一勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)子（質(zhì)量為m，電量為q）以初速v₀垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，

（1）求質(zhì)子射出電場(chǎng)時(shí)的速度。

（2）求質(zhì)子射出電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)距離。

Answer 1

（1）

（2）

解析:

（1）質(zhì)子通過電場(chǎng)的時(shí)間為：…………………………① 2分

金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為：        ………………………………② 2分

質(zhì)子在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可求得加速度為：

                          ………………………………③ 2分

質(zhì)子離開電場(chǎng)時(shí)豎直分速度為：  ………………………………④ 2分

由①②③④式可以解得：       ……………………………⑤ 2分

質(zhì)子離開電場(chǎng)時(shí)的速度實(shí)質(zhì)是兩分運(yùn)動(dòng)在此時(shí)刻速度的合速度（如圖）

         ………………………………⑥ 2分

（2）粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)偏轉(zhuǎn)距離為：

                             ………………………………⑦ 2分

把①②③代入上式解得：     ………………………………⑧ 4分