如图所示,平行金属板长为L,一个带电为+q,质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,粒子重力不计.求:(1)粒子未速度大小
◎ 题目
如图所示,平行金属板长为L,一个带电为+q,质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,粒子重力不计.求: (1)粒子未速度大小; (2)电场强度; (3)两极间距离d. |
◎ 答案
(1)将末速度分解, 由几何关系知:
所以:v=
(2)带电粒子做类平抛运动,依题知,粒子在电场中的运动时间:t=
粒子离开电场时,垂直板方向的分速度:v1=v0tan30° 竖直方向加速度:a=
粒子从射入电场到离开电场,有at=v1 即:
联立以上各式得E=
(3)粒子从射入电场到离开电场,由动能定理,有qEd=
解得 d=
答:(1)粒子的末速度为
(2)电场强度E为 |