Question

如下圖所示，甲圖是用來使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)的裝置．乙圖為該裝置中加速與偏轉(zhuǎn)電場的等效模擬．以y軸為界，左側(cè)為沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E。右側(cè)為沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場．已知OA⊥AB，OA＝AB，且OB間的電勢差為U0.若在x軸的C點(diǎn)無初速地釋放一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子(不計(jì)重力)，結(jié)果正離子剛好通過B點(diǎn)，求：

(1)CO間的距離d；

(2)粒子通過B點(diǎn)的速度大小．

Answer 1

(1)設(shè)正離子到達(dá)O點(diǎn)的速度為v₀(其方向沿x軸的正方向)

則正離子從C點(diǎn)到O點(diǎn)，由動能定理得：     qEd＝mv－0   （2分）

而正離子從O點(diǎn)到B點(diǎn)做類平拋運(yùn)動，令：＝=L，

則：                                     （1分）

    從而解得

所以到達(dá)B點(diǎn)時(shí)：              （1分）

         從而解得：d＝.                                 （2分）

(2)設(shè)正離子到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為v_B，正離子從C到B過程中由動能定理得：

qEd＋qU₀＝mv－0                                      （2分）

解得v_B＝.                                       （2分）

或：到達(dá)B點(diǎn)時(shí)：       （2分）

      （2分）

解析:

略