如图*所示,A、B是两块水平放置的足够长的平行金属板,组成偏转匀强电场,B板接地,A板电势φA随时间变化情况如...
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问题详情:
如图*所示,A、B是两块水平放置的足够长的平行金属板,组成偏转匀强电场,B板接地,A板电势φA随时间变化情况如图乙所示,C、D两平行金属板竖直放置,中间有两正对小孔O′1和O2,两板间电压为U2,组成减速电场.现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O′1进入,并能从O′1沿O′1O2进入C、D间.已知带电粒子带电荷量为-q,质量为m,(不计粒子重力)求:
(1)该粒子进入A、B间的初速度v0为多大时,粒子刚好能到达O2孔;
(2)在(1)的条件下,A、B两板长度的最小值;
(3)A、B两板间距的最小值.
【回答】
(1)因粒子在A、B间运动时,水平方向不受外力做匀速运动,所以进入O′1孔的速度即为进入A、B板的初速度
在C、D间,由动能定理得qU2=mv
即v0= .
(2)由于粒子进入A、B后,在一个周期T内,竖直方向上的速度变为初始状态且粒子回到O1O′1线上,
若在第一个周期内进入O′1孔,则对应两板最短长度为L=v0T=T.
(3)若粒子在运动过程中刚好不到A板而返回,则此时对应两板最小间距,设为d
所以··×2=
即d=.
*:见解析
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题