Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬板A、B長為L=8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢高400V，一帶正電的粒子電荷量為q=1．0×10—10C、質(zhì)量為m=1．0×10—20kg，沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場，初速度v0=2．0×106m/s,粒子飛出電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域，然后進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場區(qū)域（設(shè)界面PS右側(cè)點(diǎn)電荷的電場分布不受界面的影響）．已知兩界面MN、PS相距為6cm，D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn)，O點(diǎn)在中心線上，距離界面PS為10cm，粒子穿過界面PS做勻速圓周運(yùn)動，最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上．（靜電力常量k＝9．0×109 N·m2/C2，粒子的重力不計(jì)）

（1）求粒子穿過界面MN時(shí)偏離中心線RO的距離為多遠(yuǎn)；到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)為多遠(yuǎn)；

（2）確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大�。�

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

試題分析：（1）粒子穿過界面MN時(shí)偏離中心線RO的距離（側(cè)向位移）：

帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運(yùn)動，其軌跡與PS線交于a，設(shè)a到中心線的距離為Y。

則，。

（2）粒子到達(dá)H點(diǎn)時(shí)，其水平速度

豎直速度

則

該粒子在穿過界面PS后繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動，所以Q帶負(fù)電

根據(jù)幾何關(guān)系可知半徑，

，解得。