如图所示,质量为的带电粒子以的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长,板间距,当AB间加电压时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),重力加速

◎ 题目

如图所示,质量为的带电粒子以的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长,板间距,当AB间加电压时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),重力加速度取g=10m/s2
求:(1)粒子带什么电?电荷量为多少?
(2)A、B间所加电压为多少时,带电粒子刚好能从上极板右端飞出?

◎ 答案

(1)负电,10-11C  (2)1800V

◎ 解析

(1)、当AB间加电压UAB=103V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,可知带电粒子受到的重力和电场力是一对平衡力,电场力向上,由题意知电场的方向向下,所以带电粒子带负电.由平衡条件有:=mg…① 得:q==1×10-11C…②
(2)、粒子飞越时间t==0.05s
当带电粒子刚好能从上极板右端飞出时,位移是,设加速度为a,则由运动学公式有:=a t2
得:a==8m/s2
对带电粒子进行受力分析,受重力和电场力作用,设此时的电场力为F,由牛顿第二定律有:
F-mg=ma
得:F=ma+mg=9×10-7N,
又有F=qE=q以上各式联立的U=1800V.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为的带电粒子以的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长,板间距,当AB间加电压时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),重力加速…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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