Question

【題目】如圖所示，A、B和C、D為兩平行金屬板，A、B兩板間電勢(shì)差為U，C、D始終和電源相接，測(cè)得其間的場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（重力不計(jì)）由靜止開(kāi)始，經(jīng)A、B加速后穿過(guò)C、D發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，已知C、D極板長(zhǎng)均為x，熒光屏距C、D右端的距離為L(zhǎng)，問(wèn)：

（1）粒子帶正電還是帶負(fù)電？

（2）粒子打在熒光屏上的位置距O點(diǎn)多遠(yuǎn)處？

（3）粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為多大？

Answer 1

【答案】（1）帶正電．（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相同，所以粒子帶正電．

（2）粒子在加速電場(chǎng)中加速時(shí)，由動(dòng)能定理可得：qU=mv02

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)力學(xué)知識(shí)可得電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移為：y1=at2

水平方向有：s=v0t

加速度為：

豎直分速度為：vy=at

則速度偏向角的正切為：

電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，在打到熒光屏上的這段時(shí)間內(nèi)，豎直方向上發(fā)生的位移為：y2=Ltanθ

聯(lián)立以上各式可得電子打到熒光屏上時(shí)的側(cè)移為：

（3）根據(jù)動(dòng)能定理：qU+qEy1=Ek-0

得：