Question

如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來AB兩板不帶電，B極板接地，它的極板長L= 0．1m，兩板間距離d = 0．4 cm，現(xiàn)有一微粒質(zhì)量m=2．0×10^-6kg，帶電量q=+1．0×10^-8C，以一定初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中點O處，取g=10m/s²．試求：

（1）帶電粒子入射初速度的大�。�

（2）現(xiàn)使電容器帶上電荷，使帶電微粒能從平行板電容器的右側(cè)射出，則帶電后A板的電勢為多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）2.5m/s   （2）

【解析】

試題分析：（1）電容器不帶電時，微粒做平拋運動，設初速度為v₀，則有：

水平方向：     

豎直方向：    

聯(lián)立兩式得：  

代入數(shù)據(jù)得：   

（2）若使微粒能從電容器右側(cè)射出，則要求A板的電勢大于0，且B板接地電勢等于0，則有    

A板電勢最小時，微粒剛好從A板右側(cè)邊緣射出，則有：

                    

     

且：     

聯(lián)立以上各式   

A板電勢最大時，微粒剛好從B板右側(cè)邊緣射出，則有：   

且有：    

代入數(shù)據(jù)解得： 

綜上可得：

考點：帶電粒子在勻強電場中的運動

點評：此題將電場力視為普通力對粒子進行受力分析，將運動分解為兩個方向的直線運動，由運動學規(guī)律列方程求解，會使問題變的熟悉簡單。