Question

（18分）如圖所示，兩平行金屬板A、B板長L=8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢(shì)高300V，一帶正電的粒子電量C，質(zhì)量kg，沿兩板中線垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度 m/s，粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場(chǎng)區(qū)域后，進(jìn)入PS的右側(cè)，已知兩界面MN、PS相距為cm．在界面PS右側(cè)與A板在同一水平線上放置熒光屏bc．（粒子所受重力不計(jì)）

 

（1）求粒子飛出平行金屬板時(shí)速度的大小和方向；

（2）求出粒子經(jīng)過界面PS時(shí)離Ｐ點(diǎn)的距離h為多少；

（3）若PS右側(cè)與A板在同一水平線上距離界面PS為cm的O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷Ｃ，（圖中未畫出，設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面等影響，界面PS左邊不存在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)），試求粒子穿過界面PS后打在熒光屏bc的位置離Ｏ點(diǎn)的距離為多少？（靜電力常數(shù)，   ）

 

Answer 1

【答案】

(1) ,與水平夾角為  （2）  （3）

【解析】

試題分析: （1）粒子做電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)，有：       （1分）

         （1分）

          （1分）

解得：    （2分）

方向，即與水平夾角為   （1分）

（2）根據(jù)比例：            （2分）

可得：           （2分）

則粒子經(jīng)過C點(diǎn)離P點(diǎn)的距離         （2分）

（3）粒子剛好到達(dá)PS界面C點(diǎn)時(shí)，受到點(diǎn)電荷Q的庫侖力為：

            （2分）

粒子所需的向心力          （2分）

因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2014010608465226319677/SYS201401060847401057422698_DA.files/image015.png">，則粒子剛好做圓周運(yùn)動(dòng)

粒子打在熒光屏bc的位置離O點(diǎn)的距離      （2分）

考點(diǎn)：本題考查了類平拋運(yùn)動(dòng)、庫侖定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)。。