Question

有一質(zhì)子經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d電壓為U的平行金屬板間，若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能穿出電場，求

（1）金屬板的長L

（2）質(zhì)子穿出電場時的動能;

（3）若題中質(zhì)子改為α粒子，則（1）（2）中的問題結(jié)果是否改變？

Answer 1

【答案】，，見解析

【考點】帶電粒子在電場中的運動

【解析】（1） 質(zhì)子在左邊的加速電場中有：              （2分）

質(zhì)子在右邊的偏轉(zhuǎn)電場中作類平拋運動     

     解得：                                    

（2）對質(zhì)子整個過程應(yīng)用動能定理得：      

所以質(zhì)子射出電場時的動能為：            

(3)質(zhì)子改為α粒子，由     

可知（1）中的金屬板的長度不變。                          

  但（2）中α粒子穿出電場時的動能會有變化，因為α粒子的電荷量為2e，所以其動能是質(zhì)子射出電場時動能的2倍。