Question

如圖所示，帶等量異種電荷的兩塊相互平行的金屬板AB、CD長都為L，兩板間距為d，其間為勻強電場，當兩極板電壓U₀為時，有一質量為m，帶電量為q的質子緊靠AB板上的上表面以初速度V₀射入電場中，設質子運動過程中不會和CD相碰，求：

(1)當t= L/2V₀時，質子在豎直方向的位移是多大?
(2)當t= L/2V₀時，突然改變兩金屬板帶電性質，且兩板間電壓為U₁，質子恰能沿B端飛出電場，求電壓U₁、U₀的比值是多大?

Answer 1

    3

解析試題分析：（1）質子進入電場的加速度為a＝  
當t=時，質子在豎直方向的位移：y＝at²=＝
（2）當t=時，質子在豎直方向的速度：v_y=at=
改變兩極板的極性后，質子在豎直方向上的加速度：a ′＝    
在豎直方向上，由勻變速直線運動公式，得：?y＝v_yt?a ′t²
帶入以上各數(shù)據(jù)，解得  
考點：本題考查帶電粒子在勻強電場中的運動。