α粒子和质子以相同速度垂直于电场线进入两平行板间匀强电场中,设都能飞出电场,则它们离开匀强电场时,侧向位移之比yα:yH=______,动能增量之比△EKα:△EKH=______.
问题描述:
α粒子和质子以相同速度垂直于电场线进入两平行板间匀强电场中,设都能飞出电场,则它们离开匀强电场时,侧向位移之比yα:yH=______,动能增量之比△EKα:△EKH=______.
答
α粒子和质子垂直于电场线方向进入偏转电场后,沿初速度方向都做匀速直线运动,运动时间为t=
,l、v0相同,则它们在电场中的运动时间相等;L v0
a=
,两者q之比为2:1,m之比为4:1,则加速度a之比为1:2;qE m
侧向位移y=
at2,则y之比为1:2.1 2
电场力做功W=qEy,两者q之比为2:1,y之比为1:2,则W之比为1:1,根据动能定理动能的增量等于合外力做的功,所以动能增量之比等于电场力做功之比1:1.
故答案为:1:2,1:1.
答案解析:α粒子和质子垂直于电场线方向进入偏转电场后,都做类平抛运动,运用运动的分解法研究运动时间关系,根据牛顿第二定律和位移公式结合研究加速度关系和偏转距离关系.电场力做功W=qEd,d是沿电场线方向的距离.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动.
知识点:本题是带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的类型,基本方法是运动的合成与分解,并要抓住场强E、电场的宽度l等相等条件进行分析.