问题 问答题

质量为m,电量为q的粒子由静止开始经电压为U的电场加速后,垂直电场线方向射入电场强度为E,长度为L的匀强电场,求:

(1)离开偏转电场时偏离入射方向的距离(侧移)

(2)离开偏转电场时的偏转角的正切.

答案

(1)粒子由初速为零,经电压为U电场加速,在加速过程中,只有电场力做的功为qU,

由动能定理得:qU=

1
2
mv02

解得:v0=

2qU
m
 

粒子经匀强电场偏转,偏转电场长为L,场强为E,进入偏转电场做类平抛运动,结合平抛运动规律解题,

水平方向:L=v0t

竖直方向初速度为零的匀加速直线运动:y=

1
2
at2=
1
2
qE
m
 (
L
v0
2=
EL2
4U
     

(2)由平抛运动规律得:

tanθ=

vy
v0
=
at
v0
=
EL
2U

答:(1)离开偏转电场时偏离入射方向的距离(侧移)为

EL2
4U

(2)离开偏转电场时的偏转角的正切为

EL
2U

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