问题
计算题
如图所示，水平放置的两金属极板长度为L，相距为d，极板间的电压为U，两极板间的电场可视为匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从极板中央水平射入电场中，射入时的速度为v0，并从电场的右端射出。若不计粒子的重力，求该粒子射出时沿垂直于板面方向偏移的距离y。
答案
解：粒子在电场中做类平抛运动，在垂直于板面方向的分运动为匀加速运动。带电粒子受到的电场力为F=qE ①
由牛顿第二定律得带电粒子的加速度为
②
由于极板间为匀强电场，故U=Ed ③
带电粒子在平行于板面的方向不受力，所以在这个方向做匀速运动
由L=v0t，可求得
④
带电粒子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为
⑤
由①②③④⑤可得
⑥
