如图所示.真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L.相距d.足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U.一束质量为m.带电量为+q的粒子从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出． (1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点, (2)求两板间所加偏转电压U的范围, (3)求粒子可能到达屏上区域� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．

（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；

（2）求两板间所加偏转电压U的范围；

（3）求粒子可能到达屏上区域的长度．

（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为θ，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有y＝ ①

②

联立可得

即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心．

（2） ③

④

由①②③④式解得

当时，

则两板间所加电压的范围

（3）当时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则

而

解得

则粒子可能到达屏上区域的长度为（1分）

解析:

②

联立可得

即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心．

（2） ③

④

由①②③④式解得

当时，

则两板间所加电压的范围

（3）当时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则

而

解得

则粒子可能到达屏上区域的长度为（1分）

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A．当L?υ₀T时，电子从同一位置穿过，这个位置在y轴正方向某处

B．当L?υ₀T时，电子从两个不同位置穿过，一个在坐标原点，一个在y轴正方向某处

C．当L=υ₀T时，电子在一段区域穿过，这个区域在y轴正方向上从原点开始

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（2）求两板间所加偏转电压U的范围；
（3）求粒子可能到达屏上区域的长度．

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