Question

【題目】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；

② 離子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間；

③ 離子在偏轉(zhuǎn)電場中受到的電場力的大小F；

④ 離子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度；

⑤ 離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的橫向速度；

⑥ 離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度的大小；

⑦ 離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的橫向偏移量y；

Answer 1

【答案】① ② ③ F=qE= ④ ⑤ ⑥ ⑦

【解析】①不管加速電場是不是勻強電場，W＝qU都適用，所以由動能定理得：

（2分）

②由于偏轉(zhuǎn)電場是勻強電場，所以離子的運動類似平拋運動．

即：水平方向為速度為v0的勻速直線運動，豎直方向為初速度為零的勻加速直線運動．

∴在水平方向（2分）

③F=qE=（2分）

④（2分）

⑤（2分）

⑥（2分）

⑦（和帶電粒子q、m無關(guān)，只取決于加速電場和偏轉(zhuǎn)電場）。（2分）

本題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，在加速電場先由動能定理求得電場力做功和進入偏轉(zhuǎn)電場的速度大小，進入偏轉(zhuǎn)電場后電場力方向與初速度方向垂直，水平方向做勻速運動，豎直方向做勻加速直線運動，電場力提供加速度，由勻變速直線運動的速度、位移與時間的關(guān)系可求得飛出偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小和位移大小