Question

两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m=5×10^-6kg的带电微粒以v₀=2m/s的水平速度从两板正中位置射入电场，如图所示，A、B 间距为d=4cm，板长L= 10cm. （g取10m/s²）
（1）当A、B间电压U_AB=1.0×10³V时，微粒恰好不发生偏转，求该微粒的电性和电荷量；
（2）令B板接地，要使该微粒能穿过电场，求A板的电势。

Answer 1

（1） 负电 （2） -600V≤φ≤2600V

试题分析：（1）V/m       （1分）
根据题意，可知该微粒带负电，有 qE =" mg"
C             （2分）
（2）微粒刚好从B板右端射出时
运动时间     （1分）  竖直位移      （1分）
解得 加速度a₁=16m/s²             （1分）
设A板电势为φ₁时，由加速度             （1分）
解得 V         （1分）
当微粒刚好从A板右端射出时，设A板电势为φ₂，同理有
运动时间       竖直位移  
解得 a₂=16m/s²
而                 （1分）
V       （1分）
则要使微粒从两板间飞出，A板的电势φ的取值为：-600V≤φ≤2600V
点评：本题第一问微粒恰好不发生偏转，说明微粒受的重力和电场力是平衡力，第二问考查学生的发散思维，要讨论微粒恰好从A板射出，或微粒恰好从B板射出分别进行计算。