Question

【題目】兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距d=4cm，板長L=10cm，一個質(zhì)量為m=5×10-6kg的帶電微粒，以v0=2m/s的水平初速度從兩板間正中央射入，如圖所示，取g=10m/s2。

(1)當(dāng)兩板間電壓UAB=1×103Ｖ時，微粒恰好不偏轉(zhuǎn)，求微粒的電量和電性。

(2)要使微粒不打到金屬板上，求兩板間的電壓U的取值范圍？

Answer 1

【答案】（1）2×10-9C，帶負電．（2）-600V＜UAB＜2600V．

【解析】

（1）微粒恰好不偏轉(zhuǎn)時有：mg＝q，
代入數(shù)據(jù)解得q=2×10-9C，
電場力方向豎直向上，電場的方向豎直向下，則微粒帶負電．
（2）粒子能穿過電場需用時間，
設(shè)粒子偏轉(zhuǎn)的最大加速度a，則最大側(cè)移量，
代入數(shù)據(jù)解得a=16m/s2
當(dāng)粒子恰好打在下極板邊緣時，兩板間的電壓為U1
則mg+q＝ma
代入數(shù)據(jù)解得U1=600V，
當(dāng)粒子恰好打在上極板邊緣，兩極板間的電壓為U2，
qmg＝ma
代入數(shù)據(jù)解得U2=2600V．
則微粒不能打到金屬板上的電壓范圍為-600V＜UAB＜2600V．