Question

（15分）如圖所示，水平放置的平行金屬板間有豎直方向的勻強電場，金屬板長度和板間距離均為L，金屬板左側有電壓為U₀的加速電場，一電量為q的帶正電粒子從靜止開始經加速電場加速后，從金屬板中央水平進入勻強電場，恰好通過金屬板右側邊緣，不計粒子重力，求：

（1）金屬板間電壓U； （2）帶電粒子通過金屬板右側邊緣時的動能．

Answer 1

（1）  (2)

試題分析：（1）設粒子質量為m，通過加速電場時速率為v₀，有（3分）
以v₀進入金屬板間，歷時t，通過金屬板右側邊緣
      （3分）  
解得:（3分）
（2）在加速電場中電場力做功（2分）
勻強電場中電場力做功（2分）
帶電粒子通過金屬板右側邊緣時的動能 （2分）