(2)偏转角度:因为vy =at=,所以tan θ==.
3.一个重要的结论
由=,可知x=.
如图乙所示,粒子射出电场时速度方向的反向延长线过水平位移的中点,即粒子就像是从极板间处射出的一样.
【深度思考】
质子H和α粒子He由静止经同一电场加速后再垂直进入同一偏转电场,它们离开偏转电场时偏移量相同吗?为什么?
答案 相同.若加速电场的电压为U0,有
qU0=mv①
偏移量y=at2=()2②
①②联立,得y=.
即偏移量与m、q均无关.
例2 一束电子流在经U=5 000 V的加速电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图4所示.若两板间距离d=1.0 cm,板长l=5.0 cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最大能加多大电压?
图4
解析 加速过程中,由动能定理有:
eU=mv
进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动
l=v0t
在垂直于板面的方向电子做匀加速直线运动,
加速度a==
偏移的距离y=at2
电子能飞出的条件y≤
联立解得
U′≤= V=4.0×102 V