Question

【题目】如图所示，质量为m，电荷量为+q的带电粒子，从静止开始经电压为U．的加速电场后，从平行金属板A、B的正中央射入偏转电场中，金属板A、B的板长和板间距均为L，足够长的粒子接收屏M与B板夹角为150°，整个装置处在真空中，平行金属板外的电场忽略不计，带电粒子重力不计。

（1）求粒子离开加速电场的速度v0大小；

（2）若粒子进入A、B间电场后恰好从B板边缘飞出，则A、B间电压U1为多少？

（3）调节A、B间电压大小，使进人电场的粒子不能打在粒子接收屏M上，求A、B间电压U2的取值范围。

Answer 1

【答案】（1）（2）2U（3）U1＞2U或 U2≤。

【解析】

（1）在AB之间电场力做功，由动能定理：

可得：

（2）粒子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动得：

竖直方向上做匀加速直线运动

竖直方向上位移

可得：U1＝2U

（3）若粒子飞出A、B间电场则飞出时竖直方向上速度

速度偏转角为θ，有：

由题意可知θ≤30°

解得：

若粒子没有飞出电场也不能打到粒子接收屏M；此时可知：U2＞2U

综上可知：U1＞2U或 U2≤