Question

【题目】如图所示，一平行板电容器板长L=4cm，板间距离为d=3cm，倾斜放置，使板面与水平方向夹角α=37°，若两板间所加电压U=100V，一带电荷量q=3×10﹣10 C的负电荷以v0=0.5m/s的速度自A板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，（g取10m/s2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）则

（1）带电粒子的质量为多少？

（2）带电粒子从电场中飞出时的速度为多少？

Answer 1

【答案】（1）带电粒子质量为8×10﹣8kg；

（2）粒子飞出时的速度为1m/s．

【解析】

试题（1）负电荷在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定沿此直线方向，否则就做曲线运动．根据力的合成，由重力与电场力的关系求解质量；

（2）电荷运动过程中，重力不做功，只有电场力做功，根据动能定理求解微粒飞出时的速度．

解：（1）根据题意画出带电液滴的受力图如图所示，由图可得：

qEcosα=mg，

E=

解得：

m=kg=8×10﹣8kg

（2）对液滴由动能定理得：，

代入数据解得v=1m/s．

答：（1）带电粒子质量为8×10﹣8kg；

（2）粒子飞出时的速度为1m/s．