题目内容
【题目】如图所示，两平行金属板A、B长为L=8cm，板间距为d=8cm，A板电势比B板高300V。一质量为m=10–20 kg、电荷量为q=10–10 C的带正电粒子（重力不计）以v0=2×106m/s的初速度沿两板中心线RO射入电场中；粒子飞出板间电场，经过MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，该电场不受界面PS影响；粒子最后垂直打在放置于中心线处的荧光屏bc上。已知PS⊥RO，MN、PS相距12cm，O点与界面PS相距9cm，静电力常量k=9×109 N·m2/C2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。
（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离。
（2）试粗略画出粒子运动全过程的轨迹。
（3）求点电荷Q的电性及电荷量大小。（结果保留三位有效数字）
【答案】（1）3 cm （2）见下图
（3）带负电，1.04×10–8 C
【解析】
（1）粒子在板间做类平抛运动，有：
y=
at2
L=v0t
a=
联立解得：
y=
=3 cm
（2）第一段是抛物线（类平抛运动），第二段是直线（匀速直线运动），第三段是圆弧（匀速圆周运动），轨迹如图所示
（3）要使带正电粒子经过界面PS后向上偏转，点电荷Q一定带负电
粒子在MN、PS间做匀速直线运动，设其到达界面PS时偏离中心线RO的距离为Y
由类平抛运动速度的反向延长线经过水平位移中点，有：
=
得：
Y=12 cm
粒子从板间电场飞出时沿电场方向的分速度：
vy=
v0=1.5×106 m/s
粒子经过界面PS时的速度：
v=
=2.5×106 m/s
方向与RO夹角：
θ=arctan=37°
由：
=
粒子经过界面PS的位置与O点的连线和速度方向垂直，又粒子垂直打在放置于中心线处的荧光屏bc上
故粒子在点电荷形成的电场中运动轨迹为圆弧，做匀速圆周运动，半径r=15 cm
由牛顿第二定律有：
=
解得：
Q=1.04×10–8 C
名校课堂系列答案
【题目】智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60-0.70之间（包括移动电源和被充电池的 线路板、接头和连线的损耗)。如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是：( )
容量 | 20000mAh | 兼容性 | 所有智能手机 |
边充边放 | 否 | 保护电路 | 是 |
输入 | DC5V2AMAX | 输出 | DC5V0.1A-2.5A |
尺寸 | 156*82*22mm | 转换率 | 0.60 |
产品名称 | 索扬SY10-200 | 重量 | 约430g |
A. 充电宝充电时将电能转化为内能
B. 该充电宝最多能储存能量为3.6×l06J
C. 该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2h
D. 该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电，则理论上能充满4次