问题 计算题

如下图所示,甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置.乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟.以y轴为界,左侧为沿x轴正向的匀强电场,场强为E。右侧为沿y轴负方向的匀强电场.已知OA⊥AB,OA=AB,且OB间的电势差为U0.若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B点,求:

(1)CO间的距离d;

(2)粒子通过B点的速度大小.

答案

(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)

则正离子从C点到O点,由动能定理得:    qEdmv-0  (2分)

而正离子从O点到B点做类平抛运动,令:==L,

则:                                    (1分)

从而解得

所以到达B点时:              (1分)

从而解得:d=.                                (2分)

(2)设正离子到B点时速度的大小为vB,正离子从CB过程中由动能定理得:

qEdqU0mv-0                                     (2分)

解得vB=.                                      (2分)

或:到达B点时:      (2分)

     (2分)

选择题
填空题