Question

如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度 υ0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2）

（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？

（2）电场力做的功为多大？到达PS界面时离D点多远？

（3）大致画出带点粒子的运动轨迹

（4）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．

 

Answer 1

（1）（2） （3）如图所示（4）

 

【解析】

试题分析：（1）带电粒子穿过界面MN时偏离中心线的距离，即侧向位移：

（2）电场力做的功为：

　　

，

（3）如图所示

（4）带电粒子的速度离开电场时的速度及穿过PS进入点电荷电场的速度：

　

该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动．所以Q带负电．根据几何关系：半径，

解得： 

考点：考查了带电粒子在电场中的运动