Question

（16分）、如圖所示，離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m，電荷量為q的離子，從靜止經(jīng)加速電壓U₁加速后，獲得速度，并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央，受偏轉(zhuǎn)電壓U₂作用后，以速度離開電場，已知平行板長為，兩板間距離為d，求：  

①的大小和離子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間

②離子在偏轉(zhuǎn)電場中受到的電場力的大小F和離子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度

③離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的橫向速度和離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度的大小

④離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)量y和離子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ的正切值tanθ

 

Answer 1

【答案】

①②  ③ 

④        

評分標(biāo)準(zhǔn)：每個小問題4分共16分。

【解析】①加速電場由動能定理得：         

在水平方向

②      F=qE=    

③     

④       

評分標(biāo)準(zhǔn)：每個小問題4分共16分。

本題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，在電場U1中電場力做功等于動能的增大量，由動能定理可求得進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度，再由進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后粒子做類平拋運動，根據(jù)水平方向勻速運動可求得運動時間，由U=Ed可求得場強(qiáng)大小，電場力提供加速度由牛頓第二定律可求得加速度大小，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后由豎直方向勻加速直線運動可求得飛出電場時豎直分速度和合速度大小