Question

3．一忽略重力的帶電粒子質(zhì)量為m=0.01kg，電荷量q=1C，在被U=50V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，若兩板間距d=1m，板長(zhǎng)l=5cm，那么要使粒子能從平行板間飛出，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩個(gè)極板上最多能加多大的電壓？

Answer 1

分析 粒子先直線加速后做類似平拋運(yùn)動(dòng)；對(duì)直線加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理列式；對(duì)類似平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)分運(yùn)動(dòng)公式列式求解側(cè)移量即可．

解答 解：對(duì)加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：
qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
對(duì)類似平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程，有：
l=vt
$\fracuguq0oc{2}=\frac{1}{2}a{t}^{2}$
其中：
a=$\frac{qU′}{md}$
聯(lián)立解得：
U′=$\frac{266gomyk^{2}U}{{l}^{2}}$=$\frac{2×{1}^{2}×50}{0.0{5}^{2}}V$=4×10⁴V
答：要使粒子能從平行板間飛出，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩個(gè)極板上最多能加4×10⁴V的電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確粒子的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，分為直線加速過(guò)程和類似平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程，結(jié)合動(dòng)能定理和類平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析．