题目内容

(12分)两平行金属板A、B水平放置,一个质量为m=5×10-6 kg的带电粒子,以v0=2 m/s的水平速度从两板正中位置射入电场,如图所示,A、B两板间距离为d=4 cm,板长l=10 cm.

(1)当A、B间的电压为UAB=1 000 V时,粒子恰好不偏转,沿图中虚线射出电场.求该粒子的电荷量和电性.(g取10 m/s2)
(2)令B板接地,欲使该粒子射出偏转电场,求A板所加电势的范围.

 负电 ⑵600V<φA<2600V

解析试题分析:⑴当UAB=1000V时,粒子恰好不偏转,则,代入数据得.重力方向竖直向下,电场力方向竖直向上,而电场强度方向竖直向下(UAB>0),所以粒子带负电。
(2)当qE>mg时,带电粒子向上偏,从右上边缘M点飞出,设此时φA=φ1,因为φB=0,所以UAB=φ1,电场力和重力都沿竖直方向,粒子在水平方向做匀速直线运动,速度Vx=V0;在竖直方向当qE<mg时,带电粒子向下偏转,设φA=φ2,则竖直方向同理可得φ2=600V,故欲使带电粒子射出偏转电场,A板的电势范围为600V<φA<2600V
考点:本题考查带电粒子在电场中的运动。

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