(12分)如图所示,质量为m=10-8kg的带电粒子以v0=2m/s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L=20cm,板间距离d=4cm,当A、B间加电压UAB=103V时,带电粒子恰

◎ 题目

(12分)如图所示,质量为m=10-8 kg的带电粒子以v0=2 m/s的速度从水平放置的平行金属板AB中央飞入电场,已知板长L=20 cm,板间距离d=4 cm,当AB间加电压UAB=103 V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高).求:

(1)带电粒子的电性和所带电荷量;
(2)AB间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?

◎ 答案

(1)负电荷  (2)600 V≤UAB≤1400 V

◎ 解析


试题分析:
(1)当UAB=103 V时,粒子做直线运动,
q=4x10-12C
带负电     
(2)当电压UAB比较大时qE>mg粒子向上偏
qU! /d-mg=ma1
当刚好能从上板边缘飞出时,有
y =a1t2/2=a1(L/v0)2/2=d/2
解得U1=1400V           
当电压UAB比较小时,qE<mg粒子向下偏
设刚刚好能从上板边缘飞出,有
mgma2
ya2t 2=a2(L/v0)2/2=
解之得U2=600 V     
则要使粒子能从板间飞出,AB间所加电压的范围为
600 V≤UAB≤1400 V
点评:本题考查了带电粒子的类偏转问题,这类问题在处理时往往用平抛运动的模型处理:竖直方向匀加速直线运动,水平方向匀速直线运动

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)如图所示,质量为m=10-8kg的带电粒子以v0=2m/s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L=20cm,板间距离d=4cm,当A、B间加电压UAB=103V时,带电粒子恰…”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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