Question

如图所示，有一质子经电压U 0 加速后，进入两块间距为d电压为U的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入，且正

Answer 1

（1）在加速过程根据动能定理得：

eU ₀=

1

2 mv 0 2

解得到质子射出加速电场的速度v ₀=

2 eU 0

m

粒子在竖直方向：y=

1

2 d=

1

2 at 2 ，a=

eU

md

在水平方向：x=L=v ₀t

联立上式得到

1

2 d=

1

2

e UL 2

m dv 0 2

代入数据得L= d

2U 0

U

（2）从刚开始到射出电场的过程中运用动能定理得：

1

2 mv 2 =e（U ₀+

U

2 ）

（3）我们通过表达式发现，L与e无关，动能与e由关，若题中质子改为α粒子，电量为2e，动能发生改变，L不变．

答：（1）金属板的长L为 d

2U 0

U ；

（2）质子穿出电场时的动能（质子的电量为e）为e（U ₀+

U

2 ）；

（3）若题中质子改为α粒子（电量为2e），则（1）（2）中的问题结果动能发生改变，L不变．