问题
问答题
如图所示,一个可忽略重力不计的带电量为q微粒,从两偏转极板的中间点O垂直进入一个偏转电场.偏转电场两个极板所加电压为U,偏转板板的长度为L,两极板间的距离为d.求:
(1)若微粒能穿出偏转电场,带电微粒穿过偏转电场所用的时间是多少?
(2)若微粒能穿出偏转电场,带电微粒的偏转位移y是多少?
(3)要使微粒能穿出偏转板,偏转电压U至少为多少?

答案
(1)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向微粒做匀速直线运动.
带电微粒穿过偏转电场所用的时间是 t=L v0
(2)带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向:a=
=qE m qU md
带电微粒的偏转位移y=
at2=1 2 qUL2 2md v 20
(3)微粒恰好从下边缘飞出电场时,此时偏转的距离为
,d 2
则有
=d 2 qUL2 2md v 20
解得,U=md2 v 20 qL2
故要使微粒能穿出偏转板,偏转电压U至少为
.md2 v 20 qL2
答:(1)若微粒能穿出偏转电场,带电微粒穿过偏转电场所用的时间是
.L v0
(2)若微粒能穿出偏转电场,带电微粒的偏转位移y为
.qUL2 2md v 20
(3)要使微粒能穿出偏转板,偏转电压U至少为
.md2 v 20 qL2