Question

（18分）如图所示，两平行金属板A、B板长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电量C，质量kg，沿两板中线垂直电场线飞入电场，初速度 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入PS的右侧，已知两界面MN、PS相距为cm．在界面PS右侧与A板在同一水平线上放置荧光屏bc．（粒子所受重力不计）
 
（1）求粒子飞出平行金属板时速度的大小和方向；
（2）求出粒子经过界面PS时离Ｐ点的距离h为多少；
（3）若PS右侧与A板在同一水平线上距离界面PS为cm的O点固定一点电荷Ｃ，（图中未画出，设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面等影响，界面PS左边不存在点电荷的电场），试求粒子穿过界面PS后打在荧光屏bc的位置离Ｏ点的距离为多少？（静电力常数，  ）

Answer 1

(1) ,与水平夹角为 （2） （3）

试题分析: （1）粒子做电场中类平抛运动，有：      （1分）
        （1分）
         （1分）
解得：   （2分）
方向，即与水平夹角为  （1分）
（2）根据比例：           （2分）
可得：          （2分）
则粒子经过C点离P点的距离        （2分）
（3）粒子刚好到达PS界面C点时，受到点电荷Q的库仑力为：
           （2分）
粒子所需的向心力         （2分）
因为，则粒子刚好做圆周运动
粒子打在荧光屏bc的位置离O点的距离     （2分）