问题
多选题
如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出.已知板长为L,板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力),则( )
A.在前
时间内,电场力对粒子做的功为t 2 Uq 4
B.在后
时间内,电场力对粒子做的功为t 2 3Uq 8
C.粒子的出射速度偏转角满足tanθ=d L
D.粒子前d 4和后
的过程中,电场力冲量之比为d 4
:12
答案
A、B设粒子在前
时间内和在后t 2
时间内竖直位移分别为y1、y2,则y1:y2=1:3,得y1=t 2
d,y2=1 8
d,则在前3 8
时间内,电场力对粒子做的功为W1=q•t 2
U=1 8
qU,在后1 8
时间内,电场力对粒子做的功为W2=q•t 2
U=3 8
qU.故A错误,B正确.3 8
C、粒子的出射速度偏转角正切为tanθ=
=vy v0
=at v0
=
at21 2
v0t1 2
=
d1 2
L1 2
.故C正确.d L
D、根据推论可知,粒子前
和后d 4
的过程中,运动时间之比为1:(d 4
-1),电场力是恒力,由冲量公式I=Ft,则得电场力冲量之比为1:(2
-1)=(2
+1):1.故D错误.2
故选BC