Question

如图所示，一个质量m=10^-6kg，电量q=+0.2C的微粒，由静止开始出发，加速电压U_加=10⁵V，带电微粒垂直进入偏转电场中，板长l=20cm，两板间距离d=4cm，两极间偏转电压U_偏=4×10³V（不计重力），试求下列各问．

　　（1）带电粒子离开偏转电场时侧移多少？

　　（2）全过程中电场力对带电粒子做功多少？

　  （3）若在偏转电场右侧距离s=20cm处，有一竖直荧光屏，则带电粒子打在荧光屏上的什么位置？

Answer 1

答案：见详解
解析：

(1)带电粒子垂直进入偏转电场后，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零的匀加速运动，设离开偏转电场时的侧移为y，有 　　　　　　　　　　　　　 ① 　　又　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　② 　　由式①、②得 　　m　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③ 　　(2)带电微粒在加速电场中的电场力做功 　　W1=qU加　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ④ 　　在偏转电场中电场力做功　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑤ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑥ 　　联立式④、⑤、⑥： 　　W=W1+W2=q(U加+U偏) 　　 (3)设带电微粒打在荧光屏上的位置是距垂直进入偏转电场时所正对之点O的正下方P点，如图所示，利用带电微粒离开偏转电场时，其速度方向的反向延长线必交于两板间中轴线的处M点，即，所以，由相似三角形关系