Question

3．一忽略重力的帶電粒子質量為m=0.01kg，電荷量q=1C，在被U=50V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示，若兩板間距d=1m，板長l=5cm，那么要使粒子能從平行板間飛出，偏轉電場兩個極板上最多能加多大的電壓？

Answer 1

分析 粒子先直線加速后做類似平拋運動；對直線加速過程，根據(jù)動能定理列式；對類似平拋運動過程，根據(jù)分運動公式列式求解側移量即可．

解答 解：對加速過程，根據(jù)動能定理，有：
qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
對類似平拋運動過程，有：
l=vt
$\fracnxrd95n{2}=\frac{1}{2}a{t}^{2}$
其中：
a=$\frac{qU′}{md}$
聯(lián)立解得：
U′=$\frac{2jz7dvjv^{2}U}{{l}^{2}}$=$\frac{2×{1}^{2}×50}{0.0{5}^{2}}V$=4×10⁴V
答：要使粒子能從平行板間飛出，偏轉電場兩個極板上最多能加4×10⁴V的電壓．

點評 本題關鍵是明確粒子的受力情況和運動情況，分為直線加速過程和類似平拋運動過程，結合動能定理和類平拋運動的分運動規(guī)律進行分析．