题目内容
如图所示，相距为d的两平行金属板M、N与电池组相连后，其间形成匀强电场，一带正电粒子从M极板边缘垂直于电场方向射入，并打在N极板的正中央．不计重力，现欲把N极板远离M极板平移，使原样射入的粒子能够射出电场，就下列两种情况求出N极板至少移动的距离．（1）电键S闭合；?
（2）把闭合的电键S打开后．
分析：以一定速度垂直进入偏转电场，由于速度与电场力垂直，所以粒子做类平抛运动．这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动．根据运动学公式解题．
解答：解：（1）S1闭合时，两极板间电压U不变，有?
d=
，d+x1=
得
=
解得：x1=d?
（2）断开S后，两极板间场强E不变，
于是d=
，d+x2=
，
得
=
，
解得：x2=3d
答：（1）若开关S始终闭合，则这个距离应为d；
（2）若在开关S断开后再移动N板，这个距离又应为3d
d=
qU(
| ||
| 2mdv02 |
| qUL2 |
| 2m(d+x1)v02 |
得
| d2 |
| (d+x1)2 |
| 1 |
| 4 |
解得：x1=d?
（2）断开S后，两极板间场强E不变，
于是d=
qE(
| ||
| 2mv02 |
| qEL2 |
| 2mv02 |
得
| d |
| d+x2 |
| 1 |
| 4 |
解得：x2=3d
答：（1）若开关S始终闭合，则这个距离应为d；
（2）若在开关S断开后再移动N板，这个距离又应为3d
点评：带电粒子在电场中偏转时做匀加速曲线运动．应用处理类平抛运动的方法处理粒子运动，关键在于分析临界条件，同时注意当电荷量不变时，只改变两板间的距离，则E不变．
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