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)加速電場加速后進入偏轉(zhuǎn)電場，不計粒子的重力，求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移距離和粒子的動能．
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

粒子進入偏轉(zhuǎn)電場后，在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向在電場力作用下做初速度為0的勻加速直線運動，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)電場時的動能：
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
，粒子的動能為
q
U22
L2
4d2U1
+qU1．
練習冊系列答案
相關習題

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靜止的電子（不計重力），當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．加速度和動能四個物理量隨時間變化規(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強度B=0.20T的圓形區(qū)域勻強磁場（圖中未畫出）后，恰好從金屬板PQ左端的下邊緣水平進入兩金屬板間，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，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．

求：（1）帶電粒子射人電場時的速度大��；
（2）圓形勻強磁場區(qū)域的最小半徑；
（3）若兩金屬板間改加如圖乙所示的電壓，在哪些時刻進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，三個相同的帶負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)過一個水平方向的勻強電場區(qū)，c下落時經(jīng)過一個水平方向（垂直紙面向里）的勻強磁場區(qū)．不計空氣阻力，設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．若不計帶電粒子的重力，求帶電粒子射出電場時
（1）側(cè)向位移的大小；
（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α粒子在同一點沿一方向垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場，出現(xiàn)了如圖所示的運動軌跡，由此可判斷（　�。�
A．在b飛離電場的同時，a剛好打在負極板上
B．b和c同時飛離電場
C．進入電場時，c的速度最大，a和b的速度相同
D．動能的增加值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，勻強電場分布在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)，場強方向平行于AB邊，M、N分別為AB邊和BC邊的中點．一個具有初動能E0的帶電粒子射入電場（沿紙面運動）．如果帶電粒子從M點垂直于電場方向進入電場后，恰好從C點離開電場，則帶電粒子從C點離開電場時的動能為______；如果帶電粒子以相同初動能從N點垂直于BC邊方向射入電場，則它離開電場時的動能為______．（帶電粒子重力不計）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

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

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，電子從負極板邊緣垂直射入均強電場，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為原來的（　�。�
A．
2
2
倍		B．
1
2
倍		C．
2
倍		D．2倍

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