Question

如圖所示是某一興趣小組在探究帶點粒子偏轉時用過的裝置簡化模型圖，在xOy坐標系中，y軸左側為沿x軸正方向的勻強電場，場強大小位置．Y軸右側為沿y軸負方向的另一勻強電場，場強大小為E2．MN為一可以記錄粒子落點位置的熒光屏，已知MN與y軸垂直，且MN與y軸相較于A點，其中CO=d，OA=．若在x軸的C點無初速度釋放一個電荷量為q、質量為m的正離子（不計重力），結果正離子打在熒光屏上的B點，經過測量發現AB=OA，求：
（1）若取O點電勢為零，則B電勢φ_B為多少．
（2）y軸左側沿x軸正方向的勻強電場場強E1的大小．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據勻強電場與電勢差公式U=Ed及Uo_b=φ-φ_b即可求出電勢φ_B
（2）根據帶電粒子在右邊磁場做類平拋運動可求出O點速度，然后對帶電粒子在左邊磁場利用動能定理即可求解．
解答：解：（1）OB間的電勢差        ①
又U_ob=φ-φ_b     ②
①②聯立得   
（2）粒子從O到B過程做類平拋運動，設正離子到達O點的速度為v_o
由牛頓第二定律得：         ③
x軸方向做勻速直線運動，      ④
y軸方向做勻加速直線運動，       ⑤
C到O過程由動能定理得：       ⑥
①→⑥聯立得：
答：（1）若取O點電勢為零，則B電勢φ_B為
（2）y軸左側沿x軸正方向的勻強電場場強大小為．
點評：本題重點考察了帶電粒子在電場中的加速和偏轉，要想輕松解決此類問題，需熟練掌握帶電粒子在電場中做類平拋運動的規律和方法．