Question

如图所示，离子发生器发射一束质量为m，电荷量为+q的离子，从静止经PQ两板间的加速电压加速后，以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域，abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界，已知ab长为L，匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d．

（1）求加速电压U0；

（2）若离子恰从c点飞离电场，求ac两点间的电势差Uac；

（3）若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02，求此时匀强电场的场强大小E．

 

Answer 1

（1）U0=；（2）Uac=；（3）

【解析】

试题分析: (1)对直线加速过程，根据动能定理，有：qU0= 解得:U0=

(2)设此时场强大小为E，则:ab方向，有:L=v0t ad方向，有:L=

Uac=EL 解得:Uac=

（3）根据可知，离子射出电场时的速度，方向与ab所在直线的夹角为45°，即，根据，，可得x=2y，则离子将从bc边上的中点飞出，即

根据动能定理，有： 解得:

考点： 带电粒子在电场中运动