Question

如圖所示，兩板間電勢(shì)差為U，相距為d，板長為L．-正離子q以平行于極板的速度v₀射入電場(chǎng)中，在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電荷的偏轉(zhuǎn)距離y和速度偏向角θ為多少？

Answer 1

分析：電荷在電場(chǎng)力的作用下豎直方向做勻加速直線，可以求出加速度，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)時(shí)間關(guān)系即可求出所需的數(shù)據(jù)．

解答：解：電荷在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受到的力F=Eq=

Uq

d

由牛頓第二定律，加速度a=

F

m

=

Uq

md

水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，由L=v₀t得t=

L

v0

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=

1

2

at2
可得：y=

1

2

Uq

md

(

L

v0

)2=

qL2

2mv02d

U；
帶電離子在離開電場(chǎng)時(shí)，豎直方向的分速度：v_⊥=at=

qUL

mv0d

離子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ可由下式確定：tanθ=

vt

v0

=

qUL

mv02d

．
答：電荷的偏轉(zhuǎn)距離y為

qL2

2mv02d

U；
速度偏向角θ的正功值為

qUL

mv02d

．

點(diǎn)評(píng)：主要考查對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)等考點(diǎn)的理解；注意正確應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)．