(1)求粒子从电场中飞出时的侧向位移为h(2)求粒子穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y(3)求粒子从匀强电场中飞出时的速度v(4)求粒子刚进入点电荷的电场时速度与其电场线的夹角

◎ 题目




(1)      求粒子从电场中飞出时的侧向位移为h
(2)      求粒子穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y
(3)求粒子从匀强电场中飞出时的速度v
(4)求粒子刚进入点电荷的电场时速度与其电场线的夹角?
(5)求点电荷的电量Q
(6)若在界面PS处放一荧光屏,在两板上改加如图所示的随时间变化的电压。则由于视觉暂留和荧光物质的残光特性,则电子打在荧光屏上后会形成一个什么图形?其范围如何?

◎ 答案


(1)3cm (2)12cm (3)
(4)?=900(5)1.04×10-8C(6)在荧光屏上形成一条亮线 0.12m

◎ 解析

(1)设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h,
则:            (1分)                            
 
      即: (1分)                 
代入数据,解得:       h=0.03m=3cm      (1分)
(2)设穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y ,由带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得:                      
       (1分)                                             
代入数据,解得:     y=0.12m=12cm     (1分)                       
(3)设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为vy
则:vy=at=
代入数据,解得:      vy=1.5×106m/s   (1分)                       
所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为:
          (1分)                        
设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ,则:
                (1分)
(4)粒子刚进入点电荷的电场时速度与其电场线的夹角?=90(1分)
(5)设点电荷的电量Q
因为粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上,所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动,其半径与速度方向垂直。
匀速圆周运动的半径:     (1分)                
由:            (2分)
代入数据,解得:Q=1.04×10-8C       (1分)
(6)因为每个电子穿过偏转电场的时间极短,所以其中任意一个电子都在偏转电场中做类平抛运动。由(2)问结果知,其侧移量与对应的电压成正比。又因为电子是连续发射,所以会在荧光屏上形成一条亮线,其长度为:y=0.12m  (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)求粒子从电场中飞出时的侧向位移为h(2)求粒子穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y(3)求粒子从匀强电场中飞出时的速度v(4)求粒子刚进入点电荷的电场时速度与其电场线的夹角…”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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