Question

如圖（a）所示, 水平放置的平行金屬板AB間的距離，板長(zhǎng),在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間.距金屬板右端處豎直放置一足夠大的熒光屏．現(xiàn)在AB板間加如圖（b）所示的方波形電壓，已知 ．在擋板的左側(cè)，有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板，粒子的質(zhì)量，電荷量，速度大小均為．帶電粒子的重力不計(jì)．求：

（1）在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度

（2）熒光屏上出現(xiàn)的光帶長(zhǎng)度

（3）若撤去擋板，同時(shí)將粒子的速度均變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013022710073554167872/SYS201302271008087447708388_ST.files/image008.png">，則熒光屏上出現(xiàn)的光帶又為多長(zhǎng)?

 

Answer 1

【答案】

（1）1000m/s  （2）  （3）0.15m

【解析】

試題分析：（1）從時(shí)刻進(jìn)入的帶電粒子水平方向速度不變。

在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間   ，正好等于一個(gè)周期      

豎直方向先加速后減速，加速度大小          

射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度                  

（2）無(wú)論何時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)，粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度均相同。

偏轉(zhuǎn)最大的粒子偏轉(zhuǎn)量   

反方向最大偏轉(zhuǎn)量      

形成光帶的總長(zhǎng)度                

（3）因粒子的速度均變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013022710073554167872/SYS201302271008087447708388_DA.files/image008.png">，所以帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為得到

                     

形成的光帶長(zhǎng)度     

考點(diǎn)：類平拋運(yùn)動(dòng)分析，位移公式，U-t圖像分析

點(diǎn)評(píng)：學(xué)生要知道因電壓變化，粒子在極板間做的不是類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向粒子是先加速再減速，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式去解題。