Question

如圖所示，帶等量異種電荷的兩塊相互平行的金屬板AB、CD長(zhǎng)都為L(zhǎng)，兩板間距為d，其間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)兩極板電壓U₀為時(shí)，有一質(zhì)量為m，帶電量為q的質(zhì)子緊靠AB板上的上表面以初速度V₀射入電場(chǎng)中，設(shè)質(zhì)子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)和CD相碰，求：

(1)當(dāng)t= L/2V₀時(shí)，質(zhì)子在豎直方向的位移是多大?
(2)當(dāng)t= L/2V₀時(shí)，突然改變兩金屬板帶電性質(zhì)，且兩板間電壓為U₁，質(zhì)子恰能沿B端飛出電場(chǎng)，求電壓U₁、U₀的比值是多大?

Answer 1

    3

解析試題分析：（1）質(zhì)子進(jìn)入電場(chǎng)的加速度為a＝  
當(dāng)t=時(shí)，質(zhì)子在豎直方向的位移：y＝at²=＝
（2）當(dāng)t=時(shí)，質(zhì)子在豎直方向的速度：v_y=at=
改變兩極板的極性后，質(zhì)子在豎直方向上的加速度：a ′＝    
在豎直方向上，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式，得：?y＝v_yt?a ′t²
帶入以上各數(shù)據(jù)，解得  
考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。