Question

【題目】如圖所示，離子發生器發射出一束質量為m、電荷量為q的離子，從靜止經加速電壓U1加速后，獲得速度v0，并沿垂直于電場方向射入兩平行板中央，受偏轉電壓U2作用后，以速度v離開電場．已知平行板長為L，兩板間距離為d，求：

（1）v0的大小．

（2）離子在偏轉電場中運動的時間t．

（3）離子在離開偏轉電場時的偏移量y．

（4）離子在離開偏轉電場時的速度v的大小．

Answer 1

【答案】（1） ；（2）L．（3） ．（4） ．

【解析】試題分析：由動能定理可以求出速度；粒子在偏轉電場中做類平拋運動，由類平拋運動規律可以求出粒子在偏轉電場中的運動時間、偏移量。

（1）在加速電場中，由動能定理得：

解得：

（2）離子在偏轉電場中做類平拋運動，在水平方向勻速運動：

則離子的運動時間為：

（3）粒子在豎直方向勻加速運動，由牛頓第二定律可得：

電場強度為：

則偏移量為：

聯立解得：

（4）由動能定理得：

解得：