Question

【题目】如图所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d，带电粒子的电荷量为q，质量为m，（此题考虑重力）粒子以速度v从两极板中央处水平飞入两极板间，当两板上不加电压时，粒子恰从下板的边缘飞出．现给AB加上一电压，则粒子恰好从上极板边缘飞出，重力加速度为g。求：

（1）两极板间所加电压U；　　　　

（2）金属板的长度L。

Answer 1

【答案】（1），（2）.

【解析】试题分析：两极间不加电压时，粒子做平抛运动，根据平抛运动的特点即可求出金属板的长度L，当两极间加上电压U时，粒子做匀变速曲线运动，即类平抛运动，根据类平抛运动的特点结合牛顿第二定律即可求解U．

（1）两极间不加电压时，粒子做平抛运动

水平方向上： ①

竖直方向上： ②

当两极间加上电压U时，粒子做类平抛运动

水平方向上： ③

竖直方向上：

由①、②、③、④得，方向向上

由牛顿运动定律得：

解得：

（2）由①、②式可得