Question

【題目】如圖所示，Y和Y′是真空中一對(duì)水平放置的平行金屬板，板間距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以水平初速度v0射入板間。已知該粒子能射出金屬板，求：

（1）若不計(jì)粒子重力，帶電粒子射出金屬板時(shí)速度v的大小；

（2）若不計(jì)粒子重力，在帶電粒子通過(guò)平行金屬板的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功W。

（3）極板間既有電場(chǎng)也有重力場(chǎng)。電勢(shì)反映了靜電場(chǎng)各點(diǎn)的能的性質(zhì)，請(qǐng)寫(xiě)出電勢(shì)的定義式。類(lèi)比電勢(shì)的定義方法，在重力場(chǎng)中建立“重力勢(shì)”的概念。

Answer 1

【答案】（1）， （2） （3），

【解析】

試題分析：（1）粒子射出金屬板時(shí)偏轉(zhuǎn)量為y=，設(shè)帶電粒子射出金屬板時(shí)速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理得，F電×y=，即，解之得；

（2）帶電粒子通過(guò)平行金屬板的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功W=F電×y=；

（3）電勢(shì)的定義式為；則重力勢(shì)。