Question

【題目】如圖所示，質量為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，已知板長L＝20cm，板間距離d＝4cm，當A、B間加電壓UAB＝103V時，帶電粒子恰好沿直線穿過電場（設此時A板電勢高）．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帶電粒子能從板間飛出？

Answer 1

【答案】（1）4x10－12C；負電（2）600 V≤UAB≤1400 V

【解析】

試題

(1)當UAB＝103V時，粒子做直線運動，

有，q＝＝4x10－12C

帶負電

(2)當電壓UAB比較大時qE>mg粒子向上偏

qU!/d-mg=ma1

當剛好能從上板邊緣飛出時,有

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

解得U1=1400V

當電壓UAB比較小時,qE<mg粒子向下偏

設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