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试卷云
如图所示，真空中有一粒子源，能够连续不断的发出质量为m、电荷量为q、初速度为零的带电粒子，带电粒子经电压为U的加速电场加速后，沿偏转电场两极板间的中心线O1、O2射入电压为2U的偏转电场，刚好从偏转电极下极板右边缘Q点飞出。已知偏转电极的极板长度为L，荧光屏AB到偏转电极极板右边缘的距离PA=2L，图中AB=PQ=DC，且C、D为QB、PA的中点，不计粒子重力及粒子间相互作用.
（1）求偏转电场极板间的距离d；
（2）求带电粒子通过AB延长线上的位置离O2的距离y；
（3）平行于QB的K板为绝缘反射板，其右端可沿着DC延长线上下平移，若带电粒子打到K板上能够反弹，平行于板方向速度不变，垂直于板方向速度大小不变，方向相反。要使粒子经K板反弹后能够打到荧光屏AB上的任意位置，当K板长度最短时，求K板上下可移动范围的宽度s。
【答案】（1）L；（2）
；（3）
【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
【详解】（1）加速电场中
偏转电场中
整理求得：
（2）根据几何关系可得
得
（3）带电粒子离开偏转电场时的速度与 QB 间的夹角为
，所以
可得
由图可知，K板在1位置时，带电粒子在K板右边缘反射，恰好打到荧光屏的B点，由几何关系知，此时K板距QB的距离为L，K板在2位置时，带电粒子在K板左边缘反射，恰好打到荧光屏的A点，由几何关系知，此时K板距QB的距离为
，由几何关系可知，K板的最小长度为
，K板上下可移动范围的宽度
s=
