Question

如图所示，相距为d的两块平行金属板M、N与直流电源相连。一带电粒子（重力不计）垂直于电场方向从M板边缘射入电场，恰好打在N板的中央。为了能使粒子从N板边缘飞出电场，可将N板向下平移一段距离。求：

(1)若开关S始终闭合，则这个距离应为多大？

(2)若在开关S断开后再移动N板，这个距离又应为多大？

Answer 1

解：⑴带电粒子在板间的运动均为类平抛运动                              

设第一次带电粒子的运动时间为t₁，第二次恰从边缘飞出，所用时间为t₂，

则有t₂=2t₁   ……①   （1分）

设板下移的距离为，则S闭合时，有：d=……②         （2分）

d+=…③                                      （2分）

由①、②、③可得= d，即N板向下移动的距离为d                 （1分）

⑵若S断开,则板上的电荷量不变,移动N板时，板间的场强将不变，     （1分）

设板下移距离^/，

有 d=……④                 （2分）

d+^/=……⑤               （2分）

由①、④、⑤解得^/=3 d，即N板向下移动距离为3 d。          （1分）