如图甲所示,真空中A、B两竖直极板为匀强电场,极板间距离为2R.右侧有一对水平平行金属板M和N,两板间距

如图甲所示,真空中A、B两竖直极板为匀强电场,极板间距离为2R.右侧有一对水平平行金属板M和N,两板间距离为R,板长为2R,有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,经电场由静止加速后,以速度v0从M、N两金属板的中间进入偏转电场.当粒子刚进入偏转电场时,给M、N板加上如图乙所示电压,最后粒子刚好从N板的边缘以平行于N板的速度飞出(不计粒子重力).求:(1)粒子从静止到飞出偏转电场MN的时间;(2)交变电压的周期T;(3)偏转电压U0的值.
2026年09月21日 20:36
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网友(1):

(1)粒子在极板A、B之间做初速度为零的匀加速直线运动
  2R=

1
2
v0t1
得:t1=
4R
v0

粒子在极板M、N之间水平方向做匀速运动
  2R=v0t2
得:t2=
2R
v0

故粒子从静止到飞出MN的时间为:t=t1+t2=
6R
v0

(2)由于粒子刚好从N板边缘平行于N板飞出,根据交变电压对粒子轨迹的影响分析可知,
  t2=nT(n=1,2…)      
又 t2=
2R
v0

联立解得:T=
2R
nv0
(n=1,2…)
(3)粒子MN间运动过程中,在
T
2
时间内偏转距离 d=
1
2
a(
T
2
2
加速度 a=
qU0
mR

根据几何关系得:
R
2
=2nd

联立解得:U0
nm
v
2q
,(n=1、2、3、…)

答:(1)粒子从静止到飞出偏转电场MN的时间是
6R
v0
;(2)交变电压的周期T是
2R
nv0
(n=1,2…);(3)偏转电压U0的值是
nm
v
2q
,(n=1,2,…).