Question

（16分）、如图所示，离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的离子，从静止经加速电压U₁加速后，获得速度，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U₂作用后，以速度离开电场，已知平行板长为，两板间距离为d，求：  

①的大小和离子在偏转电场中运动时间

②离子在偏转电场中受到的电场力的大小F和离子在偏转电场中的加速度

③离子在离开偏转电场时的横向速度和离子在离开偏转电场时的速度的大小

④离子在离开偏转电场时的偏转量y和离子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tanθ

 

Answer 1

【答案】

①②  ③ 

④        

评分标准：每个小问题4分共16分。

【解析】①加速电场由动能定理得：         

在水平方向

②      F=qE=    

③     

④       

评分标准：每个小问题4分共16分。

本题考查带电粒子在电场中的偏转，在电场U1中电场力做功等于动能的增大量，由动能定理可求得进入偏转电场的速度，再由进入偏转电场后粒子做类平抛运动，根据水平方向匀速运动可求得运动时间，由U=Ed可求得场强大小，电场力提供加速度由牛顿第二定律可求得加速度大小，进入偏转电场后由竖直方向匀加速直线运动可求得飞出电场时竖直分速度和合速度大小