Question

【題目】如圖所示，質量為的帶電粒子以的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場，已知板長為，板間距離為，當A、B間電勢差時，帶電粒子恰好沿直線穿過電場．取．求：

（1）帶電粒子的電性和所帶電荷量；

（2）A、B間所加電壓在什么范圍內帶電粒子能從板間飛出？

Answer 1

【答案】（1）帶負電；1×10－11 C（2）A、B間所加電壓的范圍為200V<UAB<1800V.

【解析】試題分析：根據電場力等于重力，則可確定電荷的電量與電性；當電場力大于重力時，根據牛頓第二定律與運動學公式可求出對應的電壓；當電場力小于重力時，同理可求出對應的電壓．從而確定電壓的范圍．

（1）當時，粒子做直線運動，則有，解得，且帶負電．

（2）當電壓比較大時，即，粒子向上偏

當剛好能從上板邊緣飛出時，有，解得；

當電壓UAB比較小時，即，粒子向下偏，

設剛好能從下板邊緣飛出，有，，解之得．

則要使粒子能從板間飛出，A、B間所加電壓的范圍為．