Question

如图所示的装置，在加速电场U₁内放置一根塑料管AB（AB由特殊绝缘材料制成，不会影的响电场分布），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. 一个带负电荷的小球，恰好能沿光滑管壁运动. 小球由静止开始加速，离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中，若给两水平金属板加一电压U₂，当上板为正时，小球恰好能沿两板中心线射出；当下板为正时，小球射到下板上距板的左端处，求：

(1) U₁：U₂；

(2)若始终保持上板带正电，为使经U₁加速的小球，沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U的范围是多少？（请用U₂表示）

 

Answer 1

【答案】

(1)设粒子被加速后的速度为，当两板间加上电压U₂

           如上板为正时，， （1分）

           如下板为正时，    （1分）

              （1分）

           （1分）

           解得  （1分）

(2)当上板加量最大电压U_m时，粒子斜向上偏转刚好穿出：

 

 

  得      （2分）

  若上板加上最小正电压U_n时，粒子向下偏转恰穿出：

 

  得

  电压的范围为：    （3分）

【解析】略