Question

【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為 m＝2.0×10-11 kg，電荷量 q＝＋1.0×10-5 C 的帶電微粒(重力忽略不計)，從靜止開始經(jīng) U1＝100 V 電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓 U2＝100 V．金屬板長L＝20 cm，兩板間距d＝10cm.求：

（1）微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度 v0 大�。�

（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ.

（3）屏離偏轉(zhuǎn)電場距離為L＝20 cm，求微粒落到屏A點到屏中點O的距離。

Answer 1

【答案】（1）1.0×104m/s；（2）450（3）30cm

【解析】（1）微粒在加速電場中做加速運動，由動能定理得：qU1=mv02-0，
代入數(shù)據(jù)解得：v0=1.0×104m/s；
（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，
水平方向：L=v0t，
豎直方向：vy=at，
由牛頓第二定律得： ，
飛出電場時，速度偏轉(zhuǎn)角的正切為：
代入數(shù)據(jù)解得： ，θ=45°

（3）粒子出離偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)距離

解得y=10cm

由類平拋運動的規(guī)律及幾何關系可知：

解得