Question

有一質(zhì)子經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d電壓為U的平行金屬板間，若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入，且正好能穿出電場(chǎng)，求

（1）金屬板的長(zhǎng)L

（2）質(zhì)子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能;

（3）若題中質(zhì)子改為α粒子，則（1）（2）中的問(wèn)題結(jié)果是否改變？

Answer 1

【答案】，，見解析

【考點(diǎn)】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【解析】（1） 質(zhì)子在左邊的加速電場(chǎng)中有：              （2分）

質(zhì)子在右邊的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)     

     解得：                                    

（2）對(duì)質(zhì)子整個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得：      

所以質(zhì)子射出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為：            

(3)質(zhì)子改為α粒子，由     

可知（1）中的金屬板的長(zhǎng)度不變。                          

  但（2）中α粒子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能會(huì)有變化，因?yàn)棣亮Ｗ拥碾姾闪繛?e，所以其動(dòng)能是質(zhì)子射出電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的2倍。