Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m＝10﹣8kg的帶電粒子以v0＝2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場(chǎng)，已知板長(zhǎng)L＝20cm，板間距離d＝4cm，當(dāng)A、B間加電壓UAB＝103V時(shí)，帶電粒子恰好沿直線穿過電場(chǎng)（設(shè)此時(shí)A板電勢(shì)高）．求：

(1)帶電粒子的電性和所帶電量；

(2)A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出？

Answer 1

【答案】（1）4x10－12C；負(fù)電（2）600 V≤UAB≤1400 V

【解析】

試題

(1)當(dāng)UAB＝103V時(shí)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，

有，q＝＝4x10－12C

帶負(fù)電

(2)當(dāng)電壓UAB比較大時(shí)qE>mg粒子向上偏

qU!/d-mg=ma1

當(dāng)剛好能從上板邊緣飛出時(shí),有

y=a1t2/2=a1(L/v0)2/2=d/2

解得U1=1400V

當(dāng)電壓UAB比較小時(shí),qE<mg粒子向下偏

設(shè)剛剛好能從上板邊緣飛出,有

mg－＝ma2

y＝a2t 2=a2(L/v0)2/2＝

解之得U2＝600 V

則要使粒子能從板間飛出，A、B間所加電壓的范圍為

600 V≤UAB≤1400 V