Question

【题目】两平行金属板A、B水平放置，两板间距d=4cm，板长L=10cm，一个质量为m=5×10-6kg的带电微粒，以v0=2m/s的水平初速度从两板间正中央射入，如图所示，取g=10m/s2。

(1)当两板间电压UAB=1×103Ｖ时，微粒恰好不偏转，求微粒的电量和电性。

(2)要使微粒不打到金属板上，求两板间的电压U的取值范围？

Answer 1

【答案】（1）2×10-9C，带负电．（2）-600V＜UAB＜2600V．

【解析】

（1）微粒恰好不偏转时有：mg＝q，
代入数据解得q=2×10-9C，
电场力方向竖直向上，电场的方向竖直向下，则微粒带负电．
（2）粒子能穿过电场需用时间，
设粒子偏转的最大加速度a，则最大侧移量，
代入数据解得a=16m/s2
当粒子恰好打在下极板边缘时，两板间的电压为U1
则mg+q＝ma
代入数据解得U1=600V，
当粒子恰好打在上极板边缘，两极板间的电压为U2，
qmg＝ma
代入数据解得U2=2600V．
则微粒不能打到金属板上的电压范围为-600V＜UAB＜2600V．