题目内容
如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L＝0.1 m，两板间距离d＝0.4 cm，有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下极板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上．设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间．已知微粒质量为m＝2×10－6 kg，电荷量q＝1×10－8 C，取g＝10 m/s2.求：
(1)为使第一个微粒的落点范围能在下极板的中点，求微粒入射的初速度v0.
(2)若带电微粒以第(1)问中的初速度v0入射，则平行板电容器所获得的电压最大值是多少？
解析 (1)第一个微粒进入电容器后只受重力作用，做平抛运动，所以有：
＝v0t，
＝
gt2
解得v0＝
＝2.5 m/s
(2)当平行板电容器所获得的电压最大时，进入电容器的微粒刚好从下极板的右边缘射出，有：
L＝v0t1
＝at
mg－q
＝ma
解得U＝6 V
答案 (1)2.5 m/s (2)6 V
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