Question

【題目】如圖所示，板長(zhǎng)L＝cm的平行板電容器，板間距為d＝4cm，板與水平面夾角α＝37°，兩板所加電壓為U＝100 V．有一帶負(fù)電液滴，帶電量為q=4×10-10C，以v0＝1 m/s的水平速度自AB板邊緣A處水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中仍沿水平方向運(yùn)動(dòng)并恰好從CD板邊緣D處水平飛出( g = 10 m/s2，sin37°＝0.6， cos37°=0.8 )，求：

（1）A、B間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)多大；

（2）液滴的質(zhì)量；

（3）液滴飛出時(shí)的速度大��；

（4）如果該帶電粒子從CD板邊緣D處水平向左飛入，要使粒子能夠沿水平虛線方向運(yùn)動(dòng)且從AB板邊緣水平飛出，則在CD板邊緣給粒子至少多大的水平初速度．

Answer 1

【答案】（1）2.5×103V/m；（2）8.0×10-8kg；（3）m/s；（4）1m/s；

【解析】（1）由，代入數(shù)據(jù)得：

（2）因粒子初速度水平，所受合力只有沿水平方向才能沿水平做直線運(yùn)動(dòng)，所以受電場(chǎng)力方向只有垂直兩板向上才能保證與重力的合力沿水平向右，如圖所示

由力的合成示意圖知：，又

解得：

（3）帶電粒子從進(jìn)到出電場(chǎng)過(guò)程由動(dòng)能定理：

解得：

（4）受力分析知粒子從左端射入后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)如果以初速從CD板邊緣水平射入，到AB板邊緣時(shí)速度恰好為0.

由動(dòng)能定理得：

解得：

所以在CD板邊緣給粒子至少1m/s的水平初速度