[题目]如图所示.EF与GH间为一无场区.无场区左侧A.B为相距为d.板长为L的水平放置的平行金属板.两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场.其中A为正极板.无场区右侧为一点电荷形成的电场.点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心.圆弧半径为R.圆心角为120°.O.C在两板间的中心线上.D位于GH上.一个质量为m.电荷量为q的带正电粒子以初速度沿两板间的中心线� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，EF与GH间为一无场区。无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板。无场区右侧为一点电荷形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动。（已知静电力常量为k，不计粒子的重力、管的粗细）。求：

（1）O处点电荷的电荷量；

（2）两金属板间所加的电压。

【答案】（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）设处于O点的点电荷的电荷量为Q，设粒子离开平行金属板的速度为,设粒子离开平行金属板的速度与水平方向的夹角为。因为粒子在管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，所以可知处于O点的点电荷给粒子的库仑力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力，故有

①

粒子在D点的速度分解矢量图如图所示

科易有②

③

由①②③解得

（2）设两金属板间所加的电压为U，由（1）中分析可知，粒子离开平行金属板时竖直方向的速度为

④

因粒子在平行金属板间做类平抛运动，故有⑤

⑥

⑦

由②④⑤⑥⑦解得

练习册系列答案

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