Question

【题目】两平行金属板A、B水平放置，上极板电势高于下极板，两板间距d=4cm，板长L=20cm，一个质量为m=5×10-6kg、电量为q=2×10-9C的带电微粒，以v0=2m/s的水平初速度从两板间正中央射入，两板间所加电压为UAB时，微粒恰好不发生偏转，如图所示，取g=10m/s2。

（1）试确定微粒的电性，求两板间所加电压UAB

（2）增大两板间所加电压UAB，求微粒恰好从上板边缘飞出过程中的加速度大小

（3）改变两板间所加电压UAB，要使微粒不打到金属板上，求两板间的电压AB的取值范围？

Answer 1

【答案】（1）UAB=1000V（2）（3）600V<UAB<1400V

【解析】

试题分析：（1）微粒恰好不偏转作匀速直线运动，带负电

平衡知识：，得

（2）微粒水平方向作匀速直线运动

竖直方向向上作匀加速直线运动

解得

（3）粒子恰能穿过电场偏转的最大加速度

当粒子恰好打在下极板边缘时，两板间的电压为

则解得

当粒子恰好打在上极板边缘，两极板间的电压为

则，解得

所以微粒不能打到金属板上的电压范围为600V<UAB<1400V