Question

如圖（a）所示, 水平放置的平行金屬板AB間的距離，板長,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間.距金屬板右端處豎直放置一足夠大的熒光屏．現在AB板間加如圖（b）所示的方波形電壓，已知 ．在擋板的左側，有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續射向擋板，粒子的質量，電荷量，速度大小均為．帶電粒子的重力不計．求：

（1）在t=0時刻進入的粒子射出電場時豎直方向的速度

（2）熒光屏上出現的光帶長度

（3）若撤去擋板，同時將粒子的速度均變為，則熒光屏上出現的光帶又為多長?

 

Answer 1

【答案】

（1）1000m/s  （2）  （3）0.15m

【解析】

試題分析：（1）從時刻進入的帶電粒子水平方向速度不變。

在電場中運動時間   ，正好等于一個周期      

豎直方向先加速后減速，加速度大小          

射出電場時豎直方向的速度                  

（2）無論何時進入電場，粒子射出電場時的速度均相同。

偏轉最大的粒子偏轉量   

反方向最大偏轉量      

形成光帶的總長度                

（3）因粒子的速度均變為，所以帶電粒子在電場中運動的時間為得到

                     

形成的光帶長度     

考點：類平拋運動分析，位移公式，U-t圖像分析

點評：學生要知道因電壓變化，粒子在極板間做的不是類平拋運動，豎直方向粒子是先加速再減速，水平方向做勻速直線運動，然后用勻變速直線運動的公式去解題。