如图所示,有一带电粒子(不计重力)紧贴A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿轨迹①从两板中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹②落到B板正中间;设带电粒子两次射入电场的水平速度相同,则电压U1、U2之比为( )A. 1:1B. 1:2C. 1:4D. 1:8
问题描述:
如图所示,有一带电粒子(不计重力)紧贴A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿轨迹①从两板中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹②落到B板正中间;设带电粒子两次射入电场的水平速度相同,则电压U1、U2之比为( )
A. 1:1
B. 1:2
C. 1:4
D. 1:8
答
设平行板电容器板为L,板间距离为d,粒子的初速度为v. 则对于第一种情况:y1=12d=12•qU1mdt21,t1=Lv得到 12d=12qU1L2mdv2,U1=md2U2qL2 同理对于第二种情况:得到U2=...
答案解析:带电粒子沿水平方向进入电场,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动.由题可知第一种情况:水平位移等于板长,竖直位移等于板间距离的一半;第二种情况:水平位移等于板长的一半,竖直位移等于板间距离,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动.
知识点:本题是类平抛运动的问题,采用运动的分解法处理.本题采用比例法研究时,要用相同的量表示出电压,再求解比值.