如图所示,甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置.乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟.以y轴为界,左侧为沿x轴正向的匀强电场,场强为E.右侧为沿y轴负方向的匀强电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置.乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟.以y轴为界,左侧为沿x轴正向的匀强电场,场强为E.右侧为沿y轴负方向的匀强电场.已知OA⊥AB,OA=AB,且OB间的电势差为U0.若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B点,求:

(1)CO间的距离d;
(2)粒子通过B点的速度大小.

◎ 答案

(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)
则正离子从C点到O点,由动能定理得:qEd=
1
2
mv2-0
而正离子从O点到B点做类平抛运动,令
.
OA
=
.
AB
=L,
则:L=
1
2
U0q
Lm
t2

从而解得t=L

2m
U0q

所以到达B点时:v0=
L
t
=
L
L

2m
U0q
=

U0q
2m

从而解得:d=
U0
4E

故CO间的距离d为
U0
4E

(2)设正离子到B点时速度的大小为vB,正离子从C到B过程中由动能定理得:
qEd+qU0=
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