解题思路:粒子经过加速电场时加速,由动能定理可以解得其获得的速度;
粒子垂直进入偏转电场做类平抛运动,把其分解为水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀加速直线运动.由牛顿第二定律和运动学公式结合求解.
在加速电场加速过程:对电子,由动能定理得:eU1=[1/2]mv02-0,
解得:
v20=
2eU1
m
粒子垂直进入偏转电场做类平抛运动,则运动时间为:t=[L
v0,
加速度为:a=
Ee/m],
竖直方向的分速度为:vy=at,
电子离开偏转电场后速度与水平方向夹角的正切为:tanθ=
vy
v0=[EL
2U1,
代入数据解得:tanθ=
5000×0.06/2×1000]=0.15,
得:θ=arctan0.15
速度:v=
v20+
v2y≈1.9×107m/s,
答:电子离开偏转电场时的速度1.9×107m/s,离开电场与进入偏转电场时的速度方向之间的夹角为arctan0.15.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 把类平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀加速直线运动,结合牛顿第二定律和匀变速直线运动规律解题.