Question

（18分）如圖所示，板間距離為d、板長(zhǎng)為4d的水平金屬板A和B上下正對(duì)放置，并接在電源上�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的質(zhì)點(diǎn)沿兩板的中心線(xiàn)以某一速度水平射入，當(dāng)兩板間電壓為U=U₀，且A接負(fù)時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)就沿兩板中心線(xiàn)射出；A接正時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)就射到B板距左端為d的C點(diǎn)。取重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。

（1）求質(zhì)點(diǎn)射入兩板時(shí)的速度；

（2）當(dāng)A接負(fù)時(shí)，為使帶電質(zhì)點(diǎn)從兩板間射出，求兩板所加恒定電壓U的范圍。

 

Answer 1

答案：（1）由題設(shè)知，當(dāng)A接負(fù)時(shí)，根據(jù)平衡條件，得到

          當(dāng)A接正時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，得到

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，得到d=v₀t，

          聯(lián)立解得 

   （2）由題設(shè)可知，當(dāng)A接負(fù)時(shí)

若帶電質(zhì)點(diǎn)從下方極板邊緣射出

       則，4d=v₀t₁，，得到

        若帶電質(zhì)點(diǎn)從上方極板邊緣射出

      則，4d=v₀t₂，，得到

      因此，兩板所加恒定電壓U的范圍應(yīng)滿(mǎn)足