(16分)如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4m,两板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板

◎ 题目

(16分) 如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4 m,两板间距离d=4×10-3 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5 kg,电荷量q=+1×10-8 C.(g=10 m/s2)求:

(1)微粒入射速度v0为多少?
(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?

◎ 答案

(1)10m/s(2)120V<U<200V

◎ 解析


试题分析:(1)据题意,带电粒子进入电场做类平抛运动,即
=v0t
gt2
可解得v0=10 m/s.
(2)电容器的上板应接电源的负极,
当所加的电压为U1时,微粒恰好从下板的右边缘射出
a1
a1
解得:U1=120 V(1分)
当所加的电压为U2时,微粒恰好从上板的右边缘射出
a2
a2
解得U2=200V
所以120 V<U<200V.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(16分)如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4m,两板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板…”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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