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    18．比荷是高能物理研究中描述带电粒子的一个重要参量，常用粒子所带电荷量与粒子质量之比来表示．比荷相同的粒子并不一定是同一种粒子．如图所示，在测定粒子比荷的实验中，两平行金属板的板长L=2×10-2 m，板间距离d=2×10-2m，两板间电压U=180V，一带负电粒子以v0=2×107 m/s的速度垂直电场一方向进入电场，如图所示，离开电场时的偏移量y=5×10-3 m，不计粒子的重力，根据上述数据，求：
    （1）该粒子的电荷与质量之比，即比荷$\frac{q}{m}$；
    （2）该粒子穿出电场时的速度大小．

    分析 （1）粒子在电场中做类平抛运动，由运动的合成和分解规律可求得其比荷；
    （2）根据动能定理可求得粒子离开时的速度．

    解答 解：（1）粒子在水平方向做匀速直线运动，L=v0t
    竖直方向受电场力的作用：F=$\frac{Uq}{d}$
    由牛顿第二定律可知：F=ma；
    则由位移公式可得：y=$\frac{1}{2}$at2；
    联立解得：比荷为：$\frac{q}{m}$=0.1×1013C/kg；
    （2）由动能定理可知：
    Eqy=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02
    由匀强电场中电场和电势差的关系可知：
    U=Ed
    联立解得：v=2.2×107m/s；
    答：（1）该粒子的电荷与质量之比，即比荷$\frac{q}{m}$为0.1×1013C/kg；
    （2）该粒子穿出电场时的速度大小为2.2×107m/s．

    点评 本题考查带电粒子在电场中的运动，要注意明确粒子只受电场力，则在垂直电场线方向上做匀速运动，沿电场线方向上做加速运动．

    练习册系列答案
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    C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘
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    C．物体做匀加速直线运动与匀减速直线运动的末速度大小之比v1：v2=4：5
    D．物体做匀加速直线运动与匀减速直线运动的末速度大小之比v1：v2=1：3

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