Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子，從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U．的加速電場(chǎng)后，從平行金屬板A、B的正中央射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，金屬板A、B的板長(zhǎng)和板間距均為L，足夠長(zhǎng)的粒子接收屏M與B板夾角為150°，整個(gè)裝置處在真空中，平行金屬板外的電場(chǎng)忽略不計(jì)，帶電粒子重力不計(jì)。

（1）求粒子離開(kāi)加速電場(chǎng)的速度v0大�。�

（2）若粒子進(jìn)入A、B間電場(chǎng)后恰好從B板邊緣飛出，則A、B間電壓U1為多少？

（3）調(diào)節(jié)A、B間電壓大小，使進(jìn)人電場(chǎng)的粒子不能打在粒子接收屏M上，求A、B間電壓U2的取值范圍。

Answer 1

【答案】（1）（2）2U（3）U1＞2U或 U2≤。

【解析】

（1）在AB之間電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理：

可得：

（2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)得：

豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

豎直方向上位移

可得：U1＝2U

（3）若粒子飛出A、B間電場(chǎng)則飛出時(shí)豎直方向上速度

速度偏轉(zhuǎn)角為θ，有：

由題意可知θ≤30°

解得：

若粒子沒(méi)有飛出電場(chǎng)也不能打到粒子接收屏M；此時(shí)可知：U2＞2U

綜上可知：U1＞2U或 U2≤