Question

【题目】如图所示，一带电微粒质量为m、电荷量为q，从静止开始经电压为U1的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为θ．已知偏转电场中金属板长L，两板间距d，带电微粒重力忽略不计．求：

（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；

（2）偏转电场中两金属板间的电压U2．

Answer 1

【答案】（1）；（2）。

【解析】试题分析：（1）微粒在加速电场中，电场力做功U1q，引起动能的增加，由动能定理求出速度v1．

（2）微粒进入偏转电场后，做类平抛运动，运用运动的合成与分解，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出电压U2．

解：（1）带电微粒在加速电场中加速过程，根据动能定理得：U1q=

解得：v1=．

（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向上微粒做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，则有：

水平方向：v1=

带电微粒加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2

竖直方向：a==，v2=at=

由几何关系 tanθ=

解得：U2=．

答：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1为．

（2）偏转电场中两金属板间的电压U2为