问题
问答题
如图所示,一个带电量为q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直.已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,两极板的电压为U2,重力不计,求:
(1)经过偏转电场后的速度;
(2)离开电容器电场时的偏移量.

答案
(1)粒子经加速电场U1加速过程,
由动能定理得:qU1=
m1 2 v 20
解得:v0=2qU1 m
(2)粒子进入偏转电场后做类平抛运动,竖直方向的分速度为,
vy=at=qU2 md L v0
则粒子最终的末速度为,
v=
+v 20 v 2y
解得:v=
+2qU1 m
qL2U 22 2d2mU1
粒子在竖直方向的位移为,
y=
at2=1 2 U2L2 4dU1
答:(1)经过偏转电场后的速度v0=
;(2)离开电容器电场时的偏移量为y=2qU1 m
at2=1 2 U2L2 4dU1