稿件来源:高途
高中 | 带电粒子在匀强电场中的偏转运动题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第一章 静电场
1.9 带电粒子在电场中的运动
带电粒子在匀强电场中的偏转运动
示波器是一种常用的实验仪器,它常被用来显示电信号随时间变化的情况,其核心部件示波管的简化原理图如图所示。一电子(重力不计)在加速电极的左侧极板附近$A$处由静止开始,经加速电压$U_{1}$加速后,在距偏转电极等距处的$B$点垂直进入平行板间的匀强电场,偏转电极两板间距为$d$,板长为$l$,已知电子的质量为$m$,所带电量的绝对值为$e$,若电子恰能从偏转电极下极板的右边缘飞出,求偏转电极下极板与上极板之间的电势差$U_{2}$。
$U_{2}=\\dfrac{2d^{2}}{l^{2}}U_{1}$
"]]设电子经加速电场加速后获得的速度为$v0$,它从$A$运动到$B$的过程中,由动能定理得$eU_{1}=\dfrac{1}{2}mv_{0}^{2}-0$
电子在偏转电场(设场强大小为$E$)中做类平抛运动,设历时$t$,加速度大小为$a$;它恰能从偏转电极下极板的右边缘飞出,则 由运动学公式和牛顿第二定律得:
水平方向上有$t=\dfrac{l}{v_{0}}$
竖直方向$\dfrac{d}{2}=\dfrac{1}{2}at^{2}$,$a=\dfrac{Ee}{m}$
再由匀强电场中场强与电势差的关系得$E=\dfrac{U_{2}}{d}$
解得$U_{2}=\dfrac{2d^{2}}{l^{2}}U_{1}$
高中 | 带电粒子在匀强电场中的偏转运动题目答案及解析(完整版)