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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示的装置，U1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为l，两板间距离为d．一个质量为m，带电量为-q的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中．若在两水平金属板间加一电压U2，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端
    l4
    处，
    （1）为使带电质点经U1加速后沿中心线射入两金属板，并能够从上极板与中心线之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件？
    （2）为使带电质点经U1加速后沿中心线射入两金属板，并能够从两金属板之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件？
    分析：根据受力平衡以及类平抛运动解出粒子在偏转电场中的加速度，根据运动学表达式写出粒子打不到极板上的条件，列出方程组解题．
    解答：解：（1）当两金属板间加电压U2，上极板为为正时，质点受力平衡：
    qU2
    d
    =mg ①
    当下极板为正极时电场力重力均竖直向下，由牛顿第二定律得：
    qU2
    d
    +mg=ma1 ②
    由解得：a1=2g ③
    此时带电质点射到下极板距左端
    l
    4
    处，粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动：
    d
    2
    =
    1
    2
    a1t12 ④
    粒子在水平方向做匀速直线运动：t1=
    l
    4v0
     ⑤
      设质点恰好从上极板右边缘射出时，两水平金属板间所加电压为U3，则
    t2=
    l
    v0
     ⑥
    1
    2
    d=
    1
    2
    a2t22 ⑦
    又
    qU3
    d
    -mg=ma2 ⑧
    由③④⑤⑥⑦得：a2=
    g
    8
     ⑨
    由①⑧⑨得：U3=
    9
    8
    U2     ⑩
    故为使带电质点经U1加速后沿中心线射入两金属板，并能够从上极板与中心线之间射出，两水平金属板间所加电压应满足的条件是：U2＜U＜
    9
    8
    U2    ．
    （2）若a2的方向向下，质点恰好从下金属板右侧边缘射出电场时，设应加电压U4、上板为正，
    由mg-
    qU4
    d
    =ma3  （11）
      t3=
    l
    v0
     （12）
     
    1
    2
    d=
    1
    2
    a3t32 （13）
    由（11）（12）（13）和①③④⑤解得：U4=
    7U2
    8

    为使粒子能从两金属板之间射出，两水平金属板间所加电压应满足：
    7U2
    8
    ＜U＜
    9U2
    8
    ．
    答：（1）为使带电质点经U1加速后沿中心线射入两金属板，并能够从上极板与中心线之间射出，两水平金属板间所加电压应满足的条件是：U2＜U＜
    9
    8
    U2    ．
    （2）为使带电质点经U1加速后沿中心线射入两金属板，并能够从两金属板之间射出，两水平金属板间所加电压应满足：
    7U2
    8
    ＜U＜
    9U2
    8
    ．
    点评：本题解题时要注意粒子打不到极板上有两种可能，一种是向上偏转，另一种是向下偏转，考虑问题要全面．
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    1
    4
    处，求：
    （1）
    U1
    U2
    为多少？
    （2）为使带电粒子经U1加速后，沿中心线射入两金属板，并能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U2应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示的装置，U1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长l，两板间距离为d．一个质量为m，带电量为-q的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中．若在两水平金属板间加一电压U2，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端
    14
    处，为使带电质点经U1加速后沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示的装置，U1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长l，两板间距离为d．一个质量为m，带电量为-q的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中．若在两水平金属板间加一电压U2，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端
    1
    4
    处，为使带电质点经U1加速后沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围．
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    科目：高中物理 来源：2012年人教版高中物理选修2-1 1.1电场练习卷（解析版） 题型：计算题

    如图所示的装置，U1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为l，两板间距离为d。一个质量为m，带电量为-q的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中。若在两水平金属板间加一电压U2，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端l／4处，为使带电质点经u1加速后沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围。

     

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