Question

【题目】如图所示，质量m＝5.0X10-8千克的带电粒子，以初速Vo=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央，水平飞入电场，已知金属板长0.1m，板间距离d＝2X10-2m，当UAB=1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场，若两极板间的电势差可调，要使粒子能从两板间飞出，UAB的变化范围是多少?(g取10m／s2)

Answer 1

【答案】200VUAB1800V

【解析】试题分析：（1）当UAB=103V时，带电粒子恰能做匀速直线运动，则有 Eq=qU/d=mg

得q =mgd/U=1×10―11C。

（2）当微粒正好从B出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电场中做类平抛运动，有水平方向 L=v0t1

竖直方向d/2=a1t12/2 ②

mg―qU1/d=ma1③

联立①、②、③代入数据得U1=200V。

（3）当粒子正好从A出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电场中做类平抛运动，水平方向L=v0t2…④

竖直方向d/2=a2t22/2 ⑤

qU2/d―mg =ma2⑥

联立④、⑤、⑥代入数据得U2=1800V。

综上所述，AB间电压在[ 200V，1800V ]之间