Question

【題目】如圖所示，A、B兩極板豎直放置，兩極板之間的電壓U1=2.0×102V，MN兩相同極板水平正對放置，兩極板之間電壓U2=4.0×102V，板間距d=8cm，板間電場可視為勻強電場.一質量為m =1.0×10-20kg、帶電量為q=+1.0×10-10C的帶電粒子，從靠近A板處由靜止釋放，經電場加速后從B板的小孔穿出，沿M、N極板間中軸線以速度v0射入電場，剛好從M板右邊緣飛出.（不計粒子重力）.

（1）求帶電粒子剛射入M、N極板間時的初速度v0；

（2）求M、N極板的長度L.

Answer 1

【答案】（1）v0=2.0×l06m/s （2）L=8×10-2m

【解析】

（1）帶電粒子在AB板間的加速電場中，根據功能關系得：

qUl=

代入數據解得：v0=2.0×l06m/s

（2）帶電粒子射入MN板間做類平拋運動，設加速度為a，根據牛頓第二定律

a=

由帶電粒了剛好從M板右邊緣飛出，設在電場中運動時間為t

沿電場方向：

L=v0t

垂直電場方向：

代入數據解得：L=8×10-2m