如图A所示,长为L,相距为d的两平行金属板与一电源相连.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度沿平行金属板的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,A、B两板间所加电压变化规律如图

◎ 题目

如图A所示,长为L,相距为d的两平行金属板与一电源相连.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度沿平行金属板的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,A、B两板间所加电压变化规律如图B所示.为使带电粒子射出电场区时的速度方向正好平行于金属板.求:

(1)所加电压的周期T应满足什么条件?
(2)所加电压的振幅U0应满足什么条件?

◎ 答案

(1)  T=L/n  n∈Z      (2)   n∈Z 

◎ 解析

(1)由于带电粒子所受电场力垂直于初速度方向,不改变水平速度,设它在nT 时刻射出电场,则有:
nT=L/,故T应满足条件T=L/n  n∈Z
(2)带电粒子受电场力垂直于向极板运动,在入射后第一个半周期内竖直位移:

在第二个半周期内,带电粒子做匀减速运动至速度为0,位移仍为=/8md
在第一个周期内的位移为△
由此可知,带电粒子在nT时还没有落在金属板上的条件为

则电压的振幅应满足条件为:

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图A所示,长为L,相距为d的两平行金属板与一电源相连.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度沿平行金属板的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,A、B两板间所加电压变化规律如图…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  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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