如图所示,两平行金属板水平放置,板间存在竖直向下的勻强电场.一带电粒子以初速度V0沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场,它刚好贴着下板边缘飞出.已知匀强电场两极板长L,
◎ 题目
如图所示,两平行金属板水平放置,板间存在竖直向下的勻强电场.一带电粒子以初速度V0沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场,它刚好贴着下板边缘飞出.已知匀强电场两极板长L,间距为d,(粒子的重力忽略不计)求: (1)如果带电粒子的初速度变为2V0,则离开电场时,沿场强方向的侧向位移y为多少? (2)如果带电粒子的初速度变为2V0,粒子离开电场后继续运动,当它的竖直位移仍为d时,它的水平位移x为多少? (3)如果带电粒子的初速度变为2V0,粒子离开电场时动能与带电粒子以初速度V0射入匀强电场后离开电场时动能之比? |
◎ 答案
(1)带电粒子的初速度为v0时, 水平方向:L=v0t1 竖直方向:d=
联立得到,d=
带电粒子的初速度变为2V0时, 水平方向:L=2v0t2 竖直方向:y=
联立得到,y=
(2)带电粒子的初速度变为2v0,粒子离开电场时速度的偏向角为φ.根据推论可知,粒子离开电场时速度的反向延长线交于上板的中点.则根据几何知识有 tanφ=
解得 LAB=2L 所以x=0.5L+LAB=2.5L (3)根据动能定理得, |