如圖所示，有一正粒子，質量為m，電荷量為q，由靜止開始經電勢差為U1的電場加速後，進入兩塊板間距離為d，板間...

問題詳情：

 如圖所示，有一正粒子，質量為m，電荷量為q，由靜止開始經電勢差為U1的電場加速後，進入兩塊板間距離為d，板間電勢差為U2的平行金屬板間，若質子從兩板正中間垂直電場方向*入偏轉電場，並且恰能從下板右邊緣穿出電場．求：

（1）粒子剛進入偏轉電場時的速度v0；

（2）粒子在偏轉電場中運動的時間和金屬板的長度；

（3）粒子穿出偏轉電場時的動能．

【回答】

解：（1）粒子在加速電場後經電場加速，根據動能定理有：

可得

（2）粒子在右邊的偏轉電場中可分解為沿板方向的勻速直線運動和垂直板方向的勻加速直線運動，所以沿板方向：

x=L=v0t…①

垂直板方向：

y==at2…②

而加速度：．a=…③

由以上各式解得：L=；t=；

（3）質子先在加速電場中電場力對其做正功，而後又在偏轉電場中，儘管做曲線運動，但電場力對它仍然做正功，且電場力做功與路徑無關．所以整個過程由動能定律得：

eU1+e=Ek﹣0

所以質子*出電場時的動能為：Ek=e（U1+）

答：（1）粒子剛進入偏轉電場時的速度v0為；

（2）粒子在偏轉電場中運動的時間為和金屬板的長度為；

（3）粒子穿出偏轉電場時的動能為e（U1+）．

知識點：帶電粒子在電場中的運動

題型：計算題