Question

【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩極板不帶電,上極板接地,極板長L=0.1 m,兩板間距離d=0.4 cm,有一束由相同粒子組成的帶正電粒子流,以某一初速度v0從兩板中央平行于極板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中點O處.已知粒子質量為m=2×10-6 kg,電荷量q=1×10-8 C,電容器的電容C=1×10-6 F,g取10 m/s2,不計空氣阻力.

(1)求粒子入射速度v0的大小;

(2)若在兩極板間加上適當的恒定電壓,要讓以速度v0入射的上述帶電粒子,恰好做勻速直線運動從兩板間飛出,試確定下極板的帶電性質和電荷量?

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：（1）帶電粒子做平拋運動

水平位移：①

豎直位移：②

由①、②得

（2）下極板帶正電荷

由平衡條件有qE=mg ③

又④

Q=CU ⑤

由③、④、⑤得⑥

將數據代入⑥式，解得