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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图所示水平放置一对电压恒定的金属板A、B，一带正电的粒子以某一初速度沿A板边缘水射入两板间的匀强电场，刚好能贴B板边缘飞出，已知带电粒子的质量为m，电量为q，两金属板长度为L，两板间距离为d，两板间电压U恒定．（带电粒子重力不计，忽略两极板外的电场）求：
    （1）带电粒子的初速度大小；
    （2）如果将B板向下平移
    d3
    ，该带电粒子的初速度不变，再次射出电场时的偏转距离．
    分析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，运用运动的分解法，由平抛运动的规律可求出带电粒子的初速度大小；
    （2）将B板向下平移
    d
    3
    ，板间电压不变，场强将减小，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．
    解答：解：（1）粒子的加速度为：a=
    qU
    md
      ①
    粒子做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则有：
      L=v0t  ②
    竖直方向做匀加速直线运动，则有：d=
    1
    2
    at2=
    qU
    2md
    t2     ③
    联立解得：v0=
    L
    d
    qU
    2m
     ④
    （2）B板向下平移
    d
    3
    ，加速度变为a′=
    qU
    m?
    4d
    3
    =
    3qU
    4md
     ⑤
    粒子再次射出电场时的偏转距离 y=
    1
    2
    a′t2=
    1
    2
    ?
    3qU
    4md
    t2     ⑥
    由③⑥得：y=
    3
    4
    d
    答：
    （1）带电粒子的初速度大小是
    L
    d
    qU
    2m
    ；
    （2）如果将B板向下平移
    d
    3
    ，该带电粒子的初速度不变，再次射出电场时的偏转距离是
    3
    4
    d    ．
    点评：本题考查粒子在偏转电场中的运动，解题的关键是利用类平抛运动的规律，分解成水平和竖直两个方向，由动力学的方法求解．
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    （1）金属棒下滑的最大速度为多大？
    （2）当金属棒下滑达到稳定状态时，在水平放置的平行金属板间电场强度是多大？
    （3）当金属棒下滑达到稳定状态时，在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=3T，在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m2，带电量为q=-1×10-4C的质点以初速度v水平向左射入两板间，要使带电质点在复合场中恰好做匀速圆周运动并能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？

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    ①带电粒子所带电量．
    ②带电粒子飞出电场时的速度多大．

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    △φ
    △t
    =100wb/s    ．位于磁场边界上某点（图中未画出）的离子源P，在纸面内向磁场区域发射速度大小均为v=5
    		3
    ×105    m/s，方向各不相同的带正电离子，离子的比荷q/m=5×107C/kg，已知从磁场边界A点射出的离子恰好沿直线AS进入M、N间的电场（不计离子重力，离子碰到极板将被吸附）求：
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    （2）离子源P到A点的距离；
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    （1）带电粒子所带电量。      

    （2）带电粒子飞出电场时的速度多大。

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