如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,极板长L=0.1 m,两板间距离d=0.4 cm,有一束由相同粒子组成的带正电粒子流,以某一初速度v0从两板中央平行于极板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中点O处.已知粒子质量为m=2×10-6 kg,电荷量q=1×10-8 C,电容器的电容C=1×10-6 F,g取10 m/s2,不计空气阻力.
(1)求粒子入射速度v0的大小;
(2)若在两极板间加上适当的恒定电压,要让以速度v0入射的上述带电粒子,恰好做匀速直线运动从两板间飞出,试确定下极板的带电性质和电荷量?
解:(1)带电粒子做平抛运动
水平位移:-------------------------------------- (2分)
竖直位移:-------------------------------------- (2分)
由①、②得 ------------------------------ (2分)
(2)由平衡条件有qE=mg③ ------------------------------ (2分)
又E=U/d ④ -------------------------------- (1分)
Q=CU⑤ -------------------------------------------- (1分)
由③、④、⑤得Q=mgCd/q⑥ ----------------------------- (1分)
将数据代入⑥式,解得Q=8×10-6 C ---------------------(1分)
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A、小煤块先作匀加速直线运动,后作匀速直线运动 | B、小煤块一直作匀加速直线运动 | C、全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后不受摩擦力作用 | D、全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后受到向右的静摩擦力作用 |
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