Question

【题目】如图所示，竖直放置的金属板间有水平方向的加速电场，水平放置的平行金属板间有竖直方向的偏转电场，O、P为竖直板上的两孔，两竖直板间电压为U1，两水平板长为l，间距为d，两水平板间的电压为U2。一质量为m，电量为q的带负电粒子，有O点从静止开始，水平加速穿过P点，最后从平行金属板右侧穿出（图中未画出）。粒子与金属板间未发生碰撞，不计粒子重力，求：

(1)粒子穿出加速电场时的动能Ek1；

(2)粒子穿出偏转电场时的动能Ek2。

Answer 1

【答案】(1) （2）

【解析】

粒子在加速电场做匀加速直线运动，由动能定理求解，在偏转电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解求出。由动能定义求出穿出偏转电场时的动能。

解：(1)动能定理

可得

(2)由(1)中表达式可得 ①

粒子在偏转电场中运动时，根据牛顿第二定律可得 ②

由运动学公式有， ③

④

⑤

由①②③④⑤式联立求解，可得.