Question

一質量m=5×10^-3kg（忽略重力）的微粒帶正電、電量q=1×10^-4C．從距上極板5cm處以2m/s的水平初速度，進入長為20cm板間距也為20cm的兩極板間，如果兩極板不帶電，微粒將運動到距極板最右端10cm的豎直熒光屏上的O點．現將兩極板間加200V的電壓，帶電微粒打到熒光屏上的A點．
（1）帶電微粒從進入電場到熒光屏上的A點所經歷的時間為多少？
（2）OA兩點的間距為多少？

Answer 1

（1）由運動的獨立性，帶電微粒在水平方向上不受力做勻速直線運動，
    由t=

x

v

得
   t=

0.2+0.1

2

=0.15s
（2）偏轉位移：y₁=

1

2

at2=

1

2

qu

md

l2

v02

=

1

2

1.0×10-4×200×0．22

5×10-3×0.2×22

=0.1m
速度偏轉角：tanα=

vy

vx

=

gt

v0

=

10× 0.2 2

2

=0.5
由直角三角形，則y₂=0.1tanα=0.1×0.5=0.05m
OA間的距離為：y₁+y₂=0.1+0.05=0.15m
答：（1）帶電微粒從進入電場到熒光屏上的A點所經歷的時間為0.15s
（2）OA兩點的間距為0.15m