Question

如图（a）所示, 水平放置的平行金属板AB间的距离，板长,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间.距金属板右端处竖直放置一足够大的荧光屏．现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知 ．在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量，电荷量，速度大小均为．带电粒子的重力不计．求：

（1）在t=0时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度

（2）荧光屏上出现的光带长度

（3）若撤去挡板，同时将粒子的速度均变为，则荧光屏上出现的光带又为多长?

 

Answer 1

【答案】

（1）1000m/s  （2）  （3）0.15m

【解析】

试题分析：（1）从时刻进入的带电粒子水平方向速度不变。

在电场中运动时间   ，正好等于一个周期      

竖直方向先加速后减速，加速度大小          

射出电场时竖直方向的速度                  

（2）无论何时进入电场，粒子射出电场时的速度均相同。

偏转最大的粒子偏转量   

反方向最大偏转量      

形成光带的总长度                

（3）因粒子的速度均变为，所以带电粒子在电场中运动的时间为得到

                     

形成的光带长度     

考点：类平抛运动分析，位移公式，U-t图像分析

点评：学生要知道因电压变化，粒子在极板间做的不是类平抛运动，竖直方向粒子是先加速再减速，水平方向做匀速直线运动，然后用匀变速直线运动的公式去解题。