Question

如圖所示，在平行板電容器之間有勻強(qiáng)電場，一帶電粒子(重力不計)以速度v₀垂直電場線射人電場，經(jīng)過時間t_l穿越電場，粒子的動能由E_k增加到2E_k；若這個帶電粒子以速度v₀垂直進(jìn)人該電場，經(jīng)過時間t₂穿越電場．求：

(1)帶電粒子兩次穿越電場的時間之比t₁∶t₂；

(2)帶電粒子第二次穿出電場時的動能．

Answer 1

答案：
解析：

　　(1)由于帶電粒子垂直于勻強(qiáng)電場射入，粒子初速度方向做勻速直線運(yùn)動，設(shè)平行板板長為L，則有L＝v₀

　　L＝1.5v₀t₂

　　解得：t₁∶t₂＝3∶2

　　(2)設(shè)粒子的質(zhì)量m，帶電量為q，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為，帶電粒子兩次在場強(qiáng)方向的偏轉(zhuǎn)位移分別為y₁、y₂，則有y₁＝at₁²＝

　　y₂＝at₂²＝

　　由動能定理，得qEy₁＝2E_k－E_k　qEy₂＝－E_k

　　解得：＝E_k≈2.7E_k