Question

【题目】带电量为Q，质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器，进入时速度和电容器中的场强方向垂直。已知：电容器的极板长为L，极板间距为d，两极板的电压为U2，重力不计，求：

（1）经过加速电场后的速度；

（2）离开电容器电场时的偏转量。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（１）粒子在加速电场加速后，由动能定理得（3分）

速度为（2分）

（２）进入偏转电场，粒子在平行于板面的方向上做匀速运动（2分）

在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度

（2分） 因此离开电容器电场时的偏转。（3分）

（3）由动能定理可得：（4分）

解得：（2分） 方向:（3分）

本题考查带电粒子在电场中的加速和偏转，在加速电场中由动能定理可求得加速后的速度大小，进入偏转电场后由于电场力方向与初速度方向垂直，所以粒子做类平抛运动，由水平方向求得运动时间，再由竖直方向的匀加速直线运动可求得竖直位移大小，在偏转电场中，由电场U2做功，在竖直方向上电场力做功等于动能变化量，由此求得末速度大小，从而确定穿出速度的方向