例3、一束质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如图所示.如果两极板间电压为U,两极板间的距离为d、板长为L.设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为 .(粒子的重力忽略不计)
解析:水平方向匀速,则运动时间t =L/ v0 ①
竖直方向加速,则侧移 ②
且 ③
由①②③得
则电场力做功
由功能原理得电势能减少了
答案:减少
例4、如图所示,离子发生器发射出一束质量为m,电荷量为q的离子,从静止经加速电压U1加速后,获得速度,并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以速度离开电场,已知平行板长为,两板间距离为d,求:
①的大小;
②离子在偏转电场中运动时间;
③离子在偏转电场中受到的电场力的大小F;
④离子在偏转电场中的加速度;
⑤离子在离开偏转电场时的横向速度;