Question

【题目】两平行金属板A、B水平放置，一个质量为的带电微粒，以的水平速度从两板正中位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离d=4cm，板长L=10cm．

(1)当A、B电压UAB=1000V时，微粒恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子电荷量和电性。

(2)令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围。

Answer 1

【答案】（1） 带负电（2）－600 V≤UAB≤2600 V

【解析】(1)当UAB＝1000 V时，微粒恰好不偏转，则qE＝mg

则

因为UAB＞0所以板间电场强度方向向下，重力方向向下，故所受静电力向上，则微粒带负电；

(2)当静电力F＞mg时，带电粒子向上偏转，设当微粒恰好从右上边缘的M点飞出，微粒在水平方向上做匀速直线运动，则 L＝v0t　　①

微粒在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则

偏转距离： 　　②　

加速度： 　③

由方程式①②③代入数据可得＝2600 V

当静电力F＜mg，带电粒子向下偏转，设当微粒恰好从右下边缘的N点飞出，微粒在水平方向上做匀速直线运动，微粒在竖直方向下做初速度为零的匀加速直线运动，加速度，同理可解得＝－600 V　故欲使微粒射出偏转电场，A板所加电势的范围为－600 V≤UAB≤2600 V．