Question

【题目】如图所示，质量为5×10﹣8kg的带电微粒以v0=2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B的中央飞入板间．已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，当UAB=103V时，带电微粒恰好沿直线穿过板间，已知求：

（1）带电微粒所带电荷量？

（2）AB间所加电压在什么范围内带电微粒能从板间飞出？

Answer 1

【答案】（1） （2）1800V≥u≥200V

【解析】（1）由题意，当带电微粒恰好沿直线穿过板间时有电场力和重力平衡：F电=G，由F电=qE和，可得：

由粒子所受电场力方向竖直向上，与场强方向相反，可知粒子带负电．
（2）粒子在电场中的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动．设运动时间为t，竖直方向的加速度为a，AB间电压为U，当粒子恰好由电场边缘飞出时，有：x=L=v0t；

解得

若粒子向上偏转，则电场力＞重力，

得： ，代入数据，解得U=1800V
若粒子向下偏转，电场力＜重力，
得： ，代入数据，解得U=200V
因此，要使粒子能穿过平行金属板，而不打在板上，电压U的范围应满足200V＜U＜1800V．