Question

【題目】如圖所示，在空間中取直角坐標系xOy，在第一象限內平行于y軸的虛線MN 與y軸距離為d＝8cm，在第一象限內從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E＝750 V/m.初速度可以忽略的帶負電的粒子經過另一個電勢差為U＝20V的電場加速后， 從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域， OA的距離h＝9cm. 已知帶電粒子的比荷為＝1.6 C/kg，帶電粒子的重力忽略不計，求：

(1)粒子進入偏轉電場區(qū)域的初速度；

(2)試通過計算說明帶電粒子從MN邊界還是ON邊界離開電場；

(3)帶電粒子離開偏轉電場區(qū)域時的速度與進入偏轉電場時的速度方向之間的夾角的正切值；

(4)帶電粒子經過x軸時離坐標原點O的距離L。

Answer 1

【答案】（1）8m/s（2）從MN離開電場（3）（4）10cm

【解析】解：（1）粒子在電場中加速由 得

(2)假設粒子從MN離開，則粒子在勻強電場區(qū)域的運動時間

因為y＜h，說明以上假設正確，帶電粒子從MN離開電場

（3）離開電場時：

(4)設粒子離開電場后經過時間t′到達x軸，在x軸方向上的位移為x′，則

得 t′＝2.5 ×10-3s

x′＝v0t′ 得 x′＝2 cm

所以 L ＝d ＋x′＝10cm.

綜上所述本題答案是：（1）8m/s（2）從MN離開電場（3）（4）10cm