Question

（16分）、如圖所示，離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m，電荷量為q的離子，從靜止經(jīng)加速電壓U₁加速后，獲得速度，并沿垂直于電場(chǎng)線方向射入兩平行板中央，受偏轉(zhuǎn)電壓U₂作用后，以速度離開電場(chǎng)，已知平行板長(zhǎng)為，兩板間距離為d，求：  

①的大小和離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

②離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的大小F和離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度

③離子在離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的橫向速度和離子在離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度的大小

④離子在離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量y和離子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ的正切值tanθ

 

Answer 1

【答案】

①②  ③ 

④        

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每個(gè)小問題4分共16分。

【解析】①加速電場(chǎng)由動(dòng)能定理得：         

在水平方向

②      F=qE=    

③     

④       

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每個(gè)小問題4分共16分。

本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，在電場(chǎng)U1中電場(chǎng)力做功等于動(dòng)能的增大量，由動(dòng)能定理可求得進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度，再由進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平方向勻速運(yùn)動(dòng)可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由U=Ed可求得場(chǎng)強(qiáng)大小，電場(chǎng)力提供加速度由牛頓第二定律可求得加速度大小，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后由豎直方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)可求得飛出電場(chǎng)時(shí)豎直分速度和合速度大小