(1)由题意知,粒子在电场中做类平抛运动,故有:
在水平方向做匀速直线运动有:L=v0t
可得粒子在电场中运动的时间t=
=L v0
s=4×10?8s0.08 2×106
粒子在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,其加速度a=
=F m
=q
U d m
qU md
所以粒子在竖直方向偏离的距离y=
at2=1 2
?1 2
?t2=qU md
×1 2
×(4×10?8)2m=0.03m10?10×300 10?20×0.08
(2)粒子射出电场时在竖直方向的速度vy=at=
?t=qU md
×4×10?8m/s=1.5×106m/s10?10×300 10?20×0.08
所以射出电场时粒子的速度v=
=
+
v
v
m/s=2.5×106m/s
(2×106)2+(1.5×106)2
速度方向与水平方向的夹角的正切值tanθ=
=vy v0
,即θ=37°3 4
答:(1)粒子穿过金属板时偏离中心线的距离y为0.03m;
(2)粒子穿出电场是的速度大小为2.5×106m/s方向与水平方向成37°角.