Question

如圖所示，兩帶電平行板A、B間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=8.0×10²V/m，兩板間距d=16cm，板長(zhǎng)L=30cm．一帶電量q=1.0×10^-16C、質(zhì)量m=1.0×10^-24kg的粒子以v₀=3×10⁵m/s的速度沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場(chǎng)后向著B板偏轉(zhuǎn)，不計(jì)帶電粒子的重力，求：
（1）粒子待何種電荷？在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為多久？
（2）粒子廢除電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角的正弦值為多大．

Answer 1

分析：（1）電場(chǎng)方向向下，粒子向下偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力向下，說(shuō)明粒子帶正電．粒子在平行于板的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由板長(zhǎng)和初速度求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．
（2）將速度分解為水平方向和豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，由v_y=at求出豎直方向分速度，再求解偏轉(zhuǎn)角的正弦值

解答：解：（1）粒子帶正電．粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
則粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=

L

v0

=

0.3

3×105

S=1×10^-6S
    （2）粒子的加速度a=

qE

m

       v_y=at=

qEt

m

設(shè)粒子飛出除電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角為θ
   則tanθ=

vy

v0

=

qEt

mv0

≈0.27
答：（1）粒子帶正電．粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1×10^-6S．
    （2）粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角的正弦值為0.27．

點(diǎn)評(píng)：本題考查運(yùn)用力學(xué)規(guī)律處理電場(chǎng)問(wèn)題的能力，比較容易．對(duì)于類平拋運(yùn)動(dòng)常常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法處理，分解為平行于電場(chǎng)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于電場(chǎng)的勻速直線運(yùn)動(dòng)．