(1)设粒子从电场中飞出的侧位移为h,穿过界面PS时偏离中心线的距离为y
h=
at2 (1)1 2
l=v0t (2)
又粒子的加速度为a=
(3)qUAB
md
由(1)(2)(3)得
h=
qUABl2
2md
v
代入解得 h=0.03m
又由相似三角形得
=h y
l 2
+Ll 2
代入解得 y=0.12m
(2)设粒子从电场中飞出时在竖直方向的速度为vy则
vy=at=
qlUAB
mdv0
代入解得 vy=1.5×106m/s
粒子从电场中飞出时速度v.则
v=
=2.5×106m/s
+
v
v
v与水平方向的夹角θ=arctan
=37°vy vx
粒子穿过界面PS垂直打在放置中心线上的荧光屏上,粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动,其半径与速度方向垂直
匀速圆周运动半径r,由几何关系得
r=
=0.15m y cosθ
又 k
=mQq r2
v2 r
代入解得 Q=1.04×10-8C
答:
(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离是0.12m;
(2)点电荷Q的电量是1.04×10-8C.