问题 问答题

如图所示,一带电粒子以速度v0沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场,它刚好贴着下板边缘飞出.已知匀强电场两极板长为l,间距为d,求:

(1)如果带电粒子的速度变为2v0,则离开电场时,沿场强方向偏转的距离y为多少?

(2)如果带电粒子的速度变为2v0,板长l不变,当它的竖直位移仍为d时,它的水平位移x为多少?(粒子的重力忽略不计)

答案

因为带电粒子在电场中做类平抛运动,受到的电场力与速度无关,所以a是一定的,则有

  l=v0t

  d=

1
2
at 2

 得到a=

2d
v20
l2

(1)由题,l=2v0t′

y=

1
2
at2=
1
2
?
2d
v20
l2
?(
l
2v0
)2
=
d
4

(2)如图所示:将速度反向延长交上板的中点,由三角形相似得

x′
1
2
l
=
3
4
d
1
4
d
,得到x′=1.5l

所以水平位移x=l+x′=2.5l

答:

(1)如果带电粒子的速度变为2v0,离开电场时,沿场强方向偏转的距离y=

d
4

(2)如果带电粒子的速度变为2v0,板长l不变,当它的竖直位移仍为d时,它的水平位移x为2.5l.

单项选择题
判断题