Question

【題目】如圖所示，質量為5×10﹣8kg的帶電微粒以v0=2m/s速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央飛入板間．已知板長L=10cm，板間距離d=2cm，當UAB=103V時，帶電微粒恰好沿直線穿過板間，已知求：

（1）帶電微粒所帶電荷量？

（2）AB間所加電壓在什么范圍內帶電微粒能從板間飛出？

Answer 1

【答案】（1） （2）1800V≥u≥200V

【解析】（1）由題意，當帶電微粒恰好沿直線穿過板間時有電場力和重力平衡：F電=G，由F電=qE和，可得：

由粒子所受電場力方向豎直向上，與場強方向相反，可知粒子帶負電．
（2）粒子在電場中的運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻加速直線運動．設運動時間為t，豎直方向的加速度為a，AB間電壓為U，當粒子恰好由電場邊緣飛出時，有：x=L=v0t；

解得

若粒子向上偏轉，則電場力＞重力，

得： ，代入數據，解得U=1800V
若粒子向下偏轉，電場力＜重力，
得： ，代入數據，解得U=200V
因此，要使粒子能穿過平行金屬板，而不打在板上，電壓U的范圍應滿足200V＜U＜1800V．