Question

【题目】如图所示的装置，是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d。一个质量为m，带电量为的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度水平射入两板中。若在两水平金属板间加一电压，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端处，为使带电质点经加速后沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件。

Answer 1

【答案】

【解析】

试题分析：当两金属板间加电压，上极板为为正时，质点受力平衡： ①

当下极板为正极时电场力重力均竖直向下，由牛顿第二定律得：②

由①②解得： ③

此时带电质点射到下极板距左端处，粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动：④

粒子在水平方向做匀速直线运动：⑤

为使带电粒子射出金属板，质点在竖直方向的运动应有：，水平方向：；

解得：⑥

由③④⑤⑥解得：⑦

若的方向向上则两金属板的应加电压、上板为正，由⑧

若的方向向下则两金属板的应加电压、下板为正，由⑨

由⑦⑧⑨解得：，

为使粒子能从两金属板之间射出，两水平金属板间所加电压应满足：。