如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒
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(1)设粒子在运动过程中的加速度大小为a,离开偏转电场时偏转距离为y,

沿电场方向的速度为vy,偏转角为θ,其反向延长线通过O点,O点与板右端的水平距离为x,

则有侧移量,y=[1/2]at2

匀速运动的位移,L=v0t ②

竖直方向的速度,vy=at

tanθ=

vy

v0=[y/x],

联立可得:x=[L/2],

即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心.

(2)由牛顿第二定律得:a=[qE/m]③

电场强度与电势差的关系,E=[U/d] ④

由①②③④式解得:y=

qUL2

2md

v20,

当y=[d/2]时,U=

md2

v20

qL2,

则两板间所加电压的范围为:-

md2

v20

qL2≤U≤=

md2

v20

qL2;

答:(1)粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点;(2)则两板间所加偏转电压U的范围:-

md2

v20

qL2≤U≤=

md2

v20

qL2.

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