Question

圖中裝置由加速器和平移器組成，平移器由兩對(duì)水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成，極板長度為l、間距為d，兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場(chǎng)方向相反． 初速度為零的質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)加速電壓U₀加速后，水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U₁ 的平移器，最終水平打在A點(diǎn)． 不考慮粒子受到的重力．

(1)求粒子射出加速器時(shí)的速度大小v₁和射出平移器后的速度大小v₂；

(2)求粒子經(jīng)過平移器過程中在豎直方向發(fā)生的位移；

(3)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U₀時(shí)，欲使粒子仍打在A點(diǎn)，求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U．

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）原來的3倍

【解析】

試題分析：

在豎直方向上先加速，再勻速，再減速，因?yàn)榧铀俸蜏p速的時(shí)間相同且加速度大小相同

所以v₂=

y=4

=

由于上式，因?yàn)?i>y不變，當(dāng)U₀變成原來的3倍，那么U₁也變成原來的3倍

考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí)，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同．先分析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程（平衡、加速、減速，直 線或曲線），然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題．解決這類問題的基本方法有兩種，第一種利用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，選用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解；第二種利用能量轉(zhuǎn)化 的觀點(diǎn)，選用動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解．