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 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間...

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問題詳情:

 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間電勢差爲U2的平行金屬板間,若質子從兩板正中間垂直電場方向*入偏轉電場,並且恰能從下板右邊緣穿出電場.求:

(1)粒子剛進入偏轉電場時的速度v0;

(2)粒子在偏轉電場中運動時間和金屬板的長度;

(3)粒子穿出偏轉電場時的動能.

 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間...

【回答】

解:(1)粒子在加速電場後經電場加速,根據動能定理有:

 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第2張

可得 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第3張

(2)粒子在右邊的偏轉電場中可分解爲沿板方向的勻速直線運動和垂直板方向的勻加速直線運動,所以沿板方向:

x=L=v0t…①

垂直板方向:

y= 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第4張= 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第5張at2…②

而加速度:.a= 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第6張…③

由以上各式解得:L= 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第7張;t= 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第8張

(3)質子先在加速電場中電場力對其做正功,而後又在偏轉電場中,儘管做曲線運動,但電場力對它仍然做正功,且電場力做功與路徑無關.所以整個過程由動能定律得:

eU1+e 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第9張=Ek﹣0

所以質子*出電場時的動能爲:Ek=e(U1+ 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第10張

答:(1)粒子剛進入偏轉電場時的速度v0爲 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第11張

(2)粒子在偏轉電場中運動的時間爲 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第12張和金屬板的長度爲 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第13張

(3)粒子穿出偏轉電場時的動能爲e(U1+ 如圖所示,有一正粒子,質量爲m,電荷量爲q,由靜止開始經電勢差爲U1的電場加速後,進入兩塊板間距離爲d,板間... 第14張).

知識點:帶電粒子在電場中的運動

題型:計算題

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