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如圖所示，A為粒子源．在A和極板B間的加速電壓為U1，在兩水平放置的平行導(dǎo)體板C、D間加有偏轉(zhuǎn)電壓U2．C、D板長L，板間距離d．現(xiàn)從粒子源A發(fā)出的帶電粒子，由靜止開始經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，不計(jì)粒子的重力，求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的側(cè)移距離和粒子的動(dòng)能．
令粒子所帶電荷量為q，質(zhì)量為m，在電場中加速后，根據(jù)動(dòng)能定理有：
qU1=
1
2
mv2-0
得粒子經(jīng)電場加速后的速度v=
2qU1
m

粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向在電場力作用下做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=
qU2
md
故有：
水平方向：l=vt ①
由①得t=
L
v

所以在豎直方向偏轉(zhuǎn)的側(cè)位移：y=
1
2
at2=
1
2
?
qU2
md
?(
L
v
)2=
qU2L2
2mdv2
=
qU2L2
2md×
2qU1
m
=
U2L2
4dU1
；
根據(jù)動(dòng)能定理有：穿過偏轉(zhuǎn)電場的過程中只有電場力做功，有：
q
U2
d
y=Ek-
1
2
mv2
粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動(dòng)能：
Ek=q
U2
d
?
U2L2
4dU1
+
1
2
m
2qU1
m
=
q
U22
L2
4d2U1
+qU1
答：粒子離開偏轉(zhuǎn)電場的側(cè)位移為
U2L2
4dU1
，粒子的動(dòng)能為
q
U22
L2
4d2U1
+qU1．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，在兩距離足夠大的平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子（不計(jì)重力），當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，下列圖像中能正確反映電子速度．位移．加速度和動(dòng)能四個(gè)物理量隨時(shí)間變化規(guī)律的是：    （   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖甲所示，平行金屬板PQ、MN水平地固定在地面上方的空間，金屬板長l=20cm，兩板間距d=10cm，兩板間的電壓UMP=100V．在距金屬板M端左下方某位置有一粒子源A，從粒子源豎直向上連續(xù)發(fā)射速度相同的帶電粒子，射出的帶電粒子在空間通過一垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）后，恰好從金屬板PQ左端的下邊緣水平進(jìn)入兩金屬板間，帶電粒子在電場力作用下恰好從金屬板MN的右邊緣飛出．已知帶電粒子的比荷
q
m
=2.0×106C/kg，粒子重力不計(jì)，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．

求：（1）帶電粒子射人電場時(shí)的速度大小；
（2）圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小半徑；
（3）若兩金屬板間改加如圖乙所示的電壓，在哪些時(shí)刻進(jìn)入兩金屬板間的帶電粒子不碰到極板而能夠飛出兩板間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，三個(gè)相同的帶負(fù)電的小球從同一高度開始自由落下，其中a直接落地，b下落過程中經(jīng)過一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場區(qū)，c下落時(shí)經(jīng)過一個(gè)水平方向（垂直紙面向里）的勻強(qiáng)磁場區(qū)．不計(jì)空氣阻力，設(shè)它們落地速度大小分別為υa、υb、υc，則（　　）
A．υa=υb=υcB．υa＞υb＞υcC．υa＜υb=υcD．υa=υc＜υb

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子，以速度v沿平行于板面的方向射入電場中．極板間的電壓為U，板長為L，板間距離為d．若不計(jì)帶電粒子的重力，求帶電粒子射出電場時(shí)
（1）側(cè)向位移的大��；
（2）速度的大小與方向．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

三個(gè)α粒子在同一點(diǎn)沿一方向垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場，出現(xiàn)了如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，由此可判斷（　�。�
A．在b飛離電場的同時(shí)，a剛好打在負(fù)極板上
B．b和c同時(shí)飛離電場
C．進(jìn)入電場時(shí)，c的速度最大，a和b的速度相同
D．動(dòng)能的增加值c最小，a和b一樣大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，勻強(qiáng)電場分布在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)，場強(qiáng)方向平行于AB邊，M、N分別為AB邊和BC邊的中點(diǎn)．一個(gè)具有初動(dòng)能E0的帶電粒子射入電場（沿紙面運(yùn)動(dòng)）．如果帶電粒子從M點(diǎn)垂直于電場方向進(jìn)入電場后，恰好從C點(diǎn)離開電場，則帶電粒子從C點(diǎn)離開電場時(shí)的動(dòng)能為______；如果帶電粒子以相同初動(dòng)能從N點(diǎn)垂直于BC邊方向射入電場，則它離開電場時(shí)的動(dòng)能為______．（帶電粒子重力不計(jì)）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場，以后僅保留磁場．已知OP=d，OQ=2d，不計(jì)粒子重力．
（1）求粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向．
（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值B0，粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求B0；
（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為另一確定值，經(jīng)過一段時(shí)間后粒子將再次經(jīng)過Q點(diǎn)，且速度與第一次過Q點(diǎn)時(shí)相同，求該粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點(diǎn)所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，電子從負(fù)極板邊緣垂直射入均強(qiáng)電場，恰好從正極板邊緣飛出．現(xiàn)在若使兩極板間的距離大于原來的2倍，兩極板的電壓保持不變，電子入射的方向和位置不變，且電子仍恰從正極板邊緣飛出，則電子入射速度大小應(yīng)為原來的（　　）
A．
2
2
倍		B．
1
2
倍		C．
2
倍		D．2倍

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