如图所示,有一质子(质量为m,电荷量为e)由静止开始经电压为U1的电场的加速后,进入两块板间距离为d、板间电压为U2的平行金属板间,若质子恰好从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场,求:(不计质子的重力)
(1)质子进入偏转电场时的速度;
(2)为保证质子能从下极板正中央的小孔射出,则极板的长度应为多少?
(1)根据动能定理得:eU1=
mv21 2
解得:v=2eU1 m
(2)水平方向有:x=
=vtL 2
竖直方向有:y=
=d 2
at21 2
根据匀强电场的场强公式有:E=U2 d
根据牛顿第二定律得:a=eE m
联立解得:L=2d
.2U1 U2
答:(1)质子进入偏转电场时的速度为v=2eU1 m
(2)极板的长度应为L=2d
.2U1 U2