Question

2．如圖，一重力不計的帶電粒子以平行于模板的初速度v₀從兩板正中沿水平方向進入勻強電場，恰好從下極板邊緣飛出電場，已知模板長度為L，間距為d，板間電壓為U，求粒子的電荷和離開電場時速度方向？

Answer 1

分析 粒子在垂直電場方向上做勻速直線運動，在沿電場方向上做勻加速直線運動，結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式求出粒子的比荷．根據(jù)粒子出電場時速度的反向延長線經(jīng)過中軸線的中點，結(jié)合幾何關(guān)系求出粒子離開電場時的速度方向．

解答 解：根據(jù)$\frac625ovtl{2}=\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}•\frac{qU}{md}•\frac{{L}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$得，$\frac{q}{m}$=$\frac{7phetk6^{2}{{v}_{0}}^{2}}{U{L}^{2}}$．
因為粒子出電場時，速度的反向延長線經(jīng)過中軸線的中點，
根據(jù)幾何關(guān)系知，$tanθ=\frac{\fracji5oyhe{2}}{\frac{L}{2}}=\fracz4qgyzb{L}$，
可知速度方向與水平方向的夾角為arctan$\fracf966ceu{L}$．
答：粒子的比荷為$\frac{gku97sr^{2}{{v}_{0}}^{2}}{U{L}^{2}}$．離開電場時速度方向與水平方向的夾角為arctan$\fracs5s6g7o{L}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握處理類平拋運動的方法，知道粒子出電場時，速度方向的反向延長線經(jīng)過中軸線的中點這一推論．