Question

两个同种带电粒子沿与电场线垂直的方向从两平行金属板的中央进入匀强电场

一个飞出电场,一个打在极板上,已知粒子的带电量为q,两板间的电势差为U，，则 A.从电场中飞出的粒子，静电力对粒子做功大于qU/2（错） B.打在极板上的粒子，粒子的动能一定增加了qU/2对）(上极板带正电荷，下极板带负电荷
请叙述原因,谢ixe

Answer 1

答：粒子从A点到B点过程中电场力做功WAB=qUAB（UAB为AB两点电势差），
回到本题：
A.从电场中飞出的粒子，静电力对粒子做功为W1=qU1，由于U1≤0.5U，粒子擦板而出时，始末两点的电势差才等于0.5U，即W1≤qU/2，故A错；
B.打在极板上的粒子，始末两点的电势差U2=0.5U，故电场力做功W2=qU/2，由动能定理知：粒子的动能一定增加了qU/2。B对。

追问

其实我一直不明白为什么它飞出去竖直位移小于或等于d/2?怎样画图表示出来

追答

粒子运动的轨迹是抛物线，类似于平抛，能想出来吗？水平匀速运动，竖直向下做初速度为0的匀加速直线运动。

追问

那示波管粒子经过偏转电极后打在上面,是怎么一回事呢?

追答

答：示波管竖直方向加的电压时变化的电压，也就是两板间电场不仅大小可以变化、方向还可以变化，所以电子不仅可以向下偏转也可以向上偏转，因此，电子经过偏转电极后打在上面。
而且示波管还有另一个水平方向的扫描电场，可以在水平方向上拉开，就像我们经常研究运动用到的速度——时间图象一样，它把外加的电压随时间的变化以图象的形式显示出来，因此，这种仪器叫示波器。

Answer 2

静电力做功，等于静电力乘以静电力方向上的位移。飞出电场的粒子，在静电力方向上的位移必定小于d/2，则静电力做功W＜qE*d/2=qU/d*d/2=qU/2。所以第一条叙述是错的

打在极板上的粒子，静电力方向的位移等于d/2，静电力做功为qU/d*d/2=qU/2。根据动能定理，此处只有静电力做功，因而粒子的动能一定增加了qU/2

【俊狼猎英】团队为您解答

追问

其实我一直不明白为什么它飞出去竖直位移小于或等于d/2?

追答

它从金属板的中央进来，如果正好从金属板边缘飞出，竖直方向位移是d/2。这是飞出电场的竖直方向的最大位移。不是从金属板边缘飞出的话，竖直方向位移肯定是小于d/2的。

追问

不懂!画图怎样表示?

Answer 3

设板间距为D，E=U/D F=E*q=U*q/D W=F*(D/2)（中央进入就是D/2）=U*q/2 电场最多做工就是w,飞出去说明电场力是一定的，飞出去就是电场力上的距离少于D/2，所以飞出去是少于

Answer 4

根据W=qu=qEd，从电场中间飞出的粒子，则竖直偏移一定小于或等于d/2，因此静电力对粒子做功一定小于qU/2， A错。而打在极板上的粒子，竖直偏移一定等于d/2，则粒子的动能一定增加了qU/2B对。

追问

其实我一直不明白为什么它飞出去竖直位移小于或等于d/2?