一道高中物理电子在偏转中运动问题两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即UAB=300V.一带正电的粒子电量q=10-10C,质量m=10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电
一道高中物理电子在偏转中运动问题两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即UAB=300V.一带正电的粒子电量q=10-10C,质量m=10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电
一道高中物理电子在偏转中运动问题
两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即UAB=300V.一带正电的粒子电量q=10-10C,质量m=10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为L=12cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上.求(静电力常数k=9×109N·m2/C2)
(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远?
(2)点电荷的电量.
一道高中物理电子在偏转中运动问题两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即UAB=300V.一带正电的粒子电量q=10-10C,质量m=10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电
(1)设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h,穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y,则:h=at2/2 (1分)
即:(1分)
代入数据,解得:h=0.03m=3cm (1分)
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)
(2)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)
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