Question

如圖，質量m=5×10^-8 kg的帶電粒子以v₀="2" m/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="10" cm，板間距離d="2" cm，當AB間加電壓U_AB=1.0×10³ V時，帶電粒子恰好沿直線穿過電場（設此時A板電勢比B板電勢高）。g=10m/s²。求：

（1）帶電粒子的電性，電荷量為多少？

（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）負電荷 （2）200 V≤U_AB≤1800 V

【解析】

試題分析：（1）U_AB=10³ V時，粒子做直線運動，有q=mg, C，          

粒子帶負電.              

（2）當電壓U_AB比較大時，qE＞mg，粒子向上偏，

當剛好能出去時，解之得U₁="1800" V.   

電壓U_AB比較小時，qE＜mg,粒子向下偏，設剛好能從下板邊緣飛出，有：

解之得U₂="200" V.           

則要使粒子能從板間飛出，A、B間所加電壓的范圍為200 V≤U_AB≤1800 V.

考點：帶電粒子在電場中的類偏轉

點評：本題考查了經典的帶電粒子場中的偏轉問題，這類問題需要利用類平拋知識求解，即利用分解，將曲線運動分解成分方向的運動。