229mv09mv0
上述三式联立解得:E1 2E0,E0 即E1
8qL4qL
(2)由E1=2E0及③式可得t1=2t2。
因沿PT方向粒子做匀速运动,故P、R两点间的距离是R、T两点间距离的两倍。即粒子在E0电场做类平抛运动在PT方向的位移是在E1电场中的两倍。
设PQ间到P点距离为△y的F处射出的粒子通过电场后也沿水平方向,若粒子第一次达PT直线用时△t,水平位移为△x,则
x v0 t(1分) y
1qE0
( t)2 2m
粒子在电场E1中可能做类平抛运动后垂直CD边射出电场,也可能做类斜抛运动后返回E0电场,在E0电场中做类平抛运动垂直CD水平射出,或在E0电场中做类斜抛运动再返回E1电场。
若粒子从E1电场垂直CD射出电场,则
x
3n 1 x 2L (n=0、1、2、3、……)
2
1qE0 x21qE0 4LL
解之得: y () 2 2mv02m 32n 1v0 2n 1 (n=0、1、2、3、……)
若粒子从E0电场垂直CD射出电场,则
3k x 2L (k=1、2、3、……)
2
1qE0 x21qE0 2L L y () (k=1、2、3、……)
2mv02m 3kv0 4k2
即PF间的距离为3、…… 或 n
2
1
2n 1
2
L与
L
其中n=0、1、2、3、……,k=1、2、4k2
3 x
2L (n=1、2、3、……) 2
2
1qE0 x21qE0 4L L
() 解之得: y 2mv02m 3nv0 n2
(n=1、2、3、……)
即PF间的距离为
1
L (n = 1,2,3,……) n2
(3)欲使粒子仍能从S孔处射出,粒子的运动轨迹可能是如图甲、乙所示的两种情况。
对图甲所示的情形,粒子运动的半径为R1,则
S
甲