题目内容
质量为5×10-8 kg的带电粒子以v0=2 m/s的速度从水平方向放置的平行金属板AB的中央飞入板间,如图13-9-11所示.已知板长l=10 cm,板间的距离为d=2 cm，当UAB=1 000 V时,带电粒子恰好沿直线穿过板间,则AB间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?
图13-9-11
解析：粒子在AB板间匀速运动的时间
t=
s=5×10-2s ①
粒子在竖直方向运动的位移
at2
a=
m/s2=8 m/s2 ②
由mg=qE=q
得粒子的电荷量：q=
1.0×10-11C
当a向下时，粒子擦B板边缘飞出mg-qE=ma q
=g-a=2 m/s2
U小=
V=200 V
当a向上时，粒子从A板边缘飞出：
qE-mg=ma q
g+a=18 m/s2
U大=
.
答案：200 V≤U≤1 800 V
练习册系列答案
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如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=2.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C 的带正电粒子（不计重力），从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L．
