Question

【题目】如图所示，质量m=5．0×10-6kg的带电粒子，以初速度v0=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央水平飞入电场，已知金属板长0．1m板间距d=2cm，当UAB=1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场，求：

（1）带电粒子的带电荷量是多少：

（2）若两极板间的电势差可调，要使粒子能从两版间飞出，UAB的变化范围是多少？（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）1×10-9C（2）200V≤UAB≤1800V．

【解析】

试题分析：（1）当UAB=1000V时，粒子做直线运动，则有：，

代入数据解得：q=1×10-9C

粒子所受电场力向上，与电场方向相反，则粒子带负电．

（2）当电压UAB比较大时，即qE＞mg，粒子向上偏，有：

当刚好能从上板边缘飞出时，有：y=a1t2=a1（）2=

解得，U1=1800V

当电压UAB比较小时，即qE＜mg，粒子向下偏，

设刚好能从下板边缘飞出，有：

y=a2t2=，代入数据解得：U2=200V．

则要使粒子能从板间飞出，A、B间所加电压的范围为 200V≤UAB≤1800V．