问题
计算题
(12分)如图所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102V/m,两板相距d=0.16m,板长L=0.30m。一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子所受重力,
求:(1)要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为多大;
(2)粒子飞出电场时速度偏转角的正切值.
答案
(1) (2)
题目分析:偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理,应用运动的合成和分解的方法。
(1)由类平抛运动的规律可知:
粒子在水平方向做匀速直线运动:(2分)
粒子在竖直方向做匀加速运动:(2分)
且由牛顿第二运动定律知: qE=ma(2分)
联立以上各式可得: (1分)
(2)经分析可知:
(2分),
(2分)
得:(1分)
点评:中等难度。①此题是典型的带电粒子的偏转问题.解决此类问题要注意将运动分解:沿初速度方向为匀速直线运动,沿电场力方向为初速度为零的匀加速度直线运动.②注意恰好飞出的临界条件.