16.
如图所示,两平行正对的极板A与B的长度均为L,极板间距为d,极板间的电压为U,板间的电场可视为匀强电场。一个质量为m,电荷量为q的带正电的离子,沿平行于板面的方向射入电场中,射入时的速度为,离子穿过板间电场区域。不计离子的重力,求:
离子从电场射出时垂直板方向偏移的距离y;
离子从电场射出时速度方向偏转的角度(可用三角函数表示);
离子穿过板间电场的过程中,增加的动能。
👩🏫 教师答案
【答案】见详解
【详解】解:(1)离子在偏转电场中,根据牛顿第二定律,有
离子在偏转电场的运动时间:
离子从偏转电场射出时,沿垂直于极板方向偏移的距离
得
(2)离子从电场射出时,垂直于极板方向的速度
速度方向偏转角度(如答图1 所示)
则
(3)离子增加的动能
离子在偏转电场的运动时间:
离子从偏转电场射出时,沿垂直于极板方向偏移的距离
得
(2)离子从电场射出时,垂直于极板方向的速度
速度方向偏转角度(如答图1 所示)
则
(3)离子增加的动能
【来源】
例题与变式·必修第三册·第五节 带电粒子在电场中的运动 · 物理 · 第16题
【难度】★★★☆☆
【题型】解答题
【章节】
10-静电场中的能量
【考点】
带电粒子加速与偏转(1)
🔗 引用此试题:
/cards/card-2148