图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.初速度为零的质量为

◎ 题目

图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反. 初速度为零的质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电压为U1 的平移器,最终水平打在A点. 不考虑粒子受到的重力.

(1)求粒子射出加速器时的速度大小v1和射出平移器后的速度大小v2
(2)求粒子经过平移器过程中在竖直方向发生的位移;
(3)当加速电压变为3U0时,欲使粒子仍打在A点,求此时的偏转电压U

◎ 答案

(1)(2)(3)原来的3倍

◎ 解析


试题分析:

在竖直方向上先加速,再匀速,再减速,因为加速和减速的时间相同且加速度大小相同
所以v2=
y=4
=
由于上式,因为y不变,当U0变成原来的3倍,那么U1也变成原来的3倍
点评:带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解.

◎ 知识点

    专家分析,试题“图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.初速度为零的质量为…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的加速】  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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