(1)
(2)
(3)
,速度与水平方向夹角
,则有
(4)
试题分析:(1)进入电场的粒子在水平方向不受力,做匀速直线运动
电子在电场中运动时间
。
(2)电子在电场运动时间一共是
,根据两极板电压变换图b,竖直方向其中
电子匀加速运动,
电子匀减速直线运动,由于电压大小一样,所以加速度大小相等
离开电场时竖直方向速度
竖直方向位移
离开电场后到金属板的过程,水平方向匀速直线运动
竖直方向匀速直线运动
所以打到荧光屏的位置到O点的距离
(3)任意时刻进入的电子水平方向都是匀速直线运动,运动时间
不变,该时间刚好等于电场变化的周期。
竖直方向,根据运动时间等于一个周期可判断电压为
时运动时间为
,则电压为
时运动时间为
,所以竖直方向的速度
根据速度合成离开电场时的速度
速度与水平方向夹角
,则有
(4)挡板去后,所以粒子离开电场的速度都相同,如前一问所得。示意图如下
时刻进入的粒子,正向偏转位移最大,且运动过程没有速度反向
,
若粒子进入的位置合适,粒子可以从极板的上边沿离开电场。
时刻进入的粒子反向偏转过程中位移最大是速度减小到0的时候,若粒子位置合适,粒子此时刚好到达下极板,随后开始加速,时间为
,此粒子下面的粒子将打在下极板上而不能离开电场。
次粒子正向偏移为
根据离开粒子速度大小方向相同,判断打在荧光屏上面的光带长度为