如图,P点的坐标为(0,y0),Q点的坐标为(x0,0),平行板电容器AB、CD两带电板平行于x轴,上板带正电,板长为x

如图,P点的坐标为(0,y0),Q点的坐标为(x0,0),平行板电容器AB、CD两带电板平行于x轴,上板带正电,板长为
x0
3
,两板间的距离为[1/3y0
aa042495 1年前 已收到1个回答 举报

hhlzht 幼苗

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解题思路:(1)粒子水平方向不受力,做匀速直线运动;
(2)当粒子从电容器的左上角射入、从右下角射出时偏转角度最大,画出运动轨迹,求解电容器左上角的坐标;
(3)当粒子从电容器的左上角射入、从右下角射出,根据分运动公式列式求解.

(1)带电粒子整个运动过程中,其沿x轴的分速度vx始终不变,即vx=v0,所以从P点运动到Q点的时间:t=
x0
vx=
x0
v0];
(2)设板长为2a,两板间的距离为d,即a=
x0
6,d=
y0
3,粒子平行x轴射入电场,经电场偏转射出,设两板的电势差为U,射出电场时沿y轴方向的位移为y,沿y轴方向的速度分量为vy,则有:
y=
1
2•
qU
md(
2a
v0)2…①
vy=
qU
md•
2a
v0 …②
所以:
[y/2a=
1
2•
qU
md•
2a

v20]…③

vy
v0=
qU
md•
2a

v20 …④
所以:
[y/a−
vy
v0] …⑤
由⑥式可知,射出电场后粒子的速度反向延长线会经过它在电场中的水平位移的中点M
欲使这个粒子有最大的偏转角,粒子在电场中的偏转位移就应该最大,即
y=d
粒子必须从紧靠上板的位置射入电场,从Q点射出,应该有M、D、Q三点共线,如图所示.

设B点离过Q点的竖直线距离为x1,则有:
[a
a+x1=
d
y0 …⑦
解得:
x1=
a(y0−d)/d] …⑧
所以,A点的横坐标:
xA=x0-2a-x

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.

考点点评: 本题关键是明确粒子的运动规律,在电容器中做类似平抛运动,然后画出临界轨迹,根据分运动公式列式求解.

1年前

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