解题思路:(1)粒子进入金属板间做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,根据类平抛运动规律求粒子偏离金属板时侧位移OM.
(2)由类平抛运动的规律求出粒子飞出电场时竖直分速度,再进行合成,即可求解.
(3)求出粒子飞出电场时偏向角的正切,由数学知识求解OP之长.
(1)粒子进入金属板间做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,则得:
水平方向:L=v0t
竖直方向:y=[1/2at2,a=
qU
md]
联立解得:y=
qUL2
2md
v20,即粒子偏离金属板时侧位移 OM=y=
qUL2
2md
v20.
(2)粒子飞出电场时竖直分速度 vy=at=
qUL
mdv0
速度为 v=
v20+
v2y=
v20+
q2U2L2
m2d2
v20.
(3)设粒子飞出电场时速度的偏向角为θ,则 tanθ=
vy
v0=
qUL
md
v20
根据数学知识得:OP=y+stanθ=
qUL2
2md
v20+
qULs
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 带电粒子在匀强电场中的运动是考试的热点,关键是做好受力分析,明确粒子的运动情景,然后运用分解的观点或动能定理等逐步求解.