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如图所示,是能使带电粒子加速和偏转的装置.加速电极间的电压为U1,偏转电极间的电压为U2,偏转电极两板间距为d,板长为L.现有一质量为m,带电量为q的粒子(重力忽略),无初速

网友投稿  2022-12-05 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,是能使带电粒子加速和偏转的装置.加速电极间的电压为U1,偏转电极间的电压为U2,偏转电极两板间距为d,板长为L.现有一质量为m,带电量为q的粒子(重力忽略),无初速的从左端进入该区域加速、偏转后从右端飞出,偏转的距离为y(y<
d
2
),而y与U2的比值
y
U2
叫着该装置偏转的灵敏度.试通过理论推导得出灵敏度的表达式,并由表达式说明可以通过哪些途径提高该装置偏转的灵敏度.
魔方格

◎ 答案

粒子在电场中加速,由动能定理:qU1=
1
2
mv2
…①
粒子在电场中偏转时间:t=
L
v
…②
偏转位移:y=
1
2
at2=
1
2
qU2
md
L2
v2
…③
联立方程组①、③,解出:
y
U2
=
L2
4dU1
…④
由④式可知:可以通过增大L,减小d和U1来提高灵敏度
答:灵敏度的表达式为
L2
4dU1
,可以通过增大L,减小d和U1来提高灵敏度.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,是能使带电粒子加速和偏转的装置.加速电极间的电压为U1,偏转电极间的电压为U2,偏转电极两板间距为d,板长为L.现有一质量为m,带电量为q的粒子(重力忽略),无初速…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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