Question

如图所示，A、B和C、D为两平行金属板，A、B两板间电势差为U，C、D始终和电源相接，测得其间的场强为E。一质量为m、电荷量为q的带电粒子（重力不计）由静止开始，经A、B加速后穿过C、D发生偏转，最后打在荧光屏上，已知C、D极板长均为x，荧光屏距C、D右端的距离为L，问：

（1）粒子带正电还是带负电？

（2）粒子打在荧光屏上的位置距O点多远处？

（3）粒子打在荧光屏上时的动能为多大？

Answer

（1）带正电．（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）电场力方向与电场线方向相同，所以粒子带正电．

（2）粒子在加速电场中加速时，由动能定理可得：qU=mv02

在偏转电场中做类平抛运动，由动力学知识可得电子离开偏转电场时的侧位移为：y1=at2

水平方向有：s=v0t

加速度为：

竖直分速度为：vy=at

则速度偏向角的正切为：

电子离开偏转电场后做匀速运动，在打到荧光屏上的这段时间内，竖直方向上发生的位移为：y2=Ltanθ

联立以上各式可得电子打到荧光屏上时的侧移为：

（3）根据动能定理：qU+qEy1=Ek-0

得：

考点：带电粒子在电场中的运动；动能定理

【名师点睛】本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成，常规问题．