题目内容
【题目】如图,真空中竖直放置的两块平行金属板间加上恒定电压U0,一质量为m,电荷量为q的正点电荷A从左板处由静止释放,从右板的小孔水平射出后,进入一个两板水平放置的平行板电容器,进入时点电荷贴着上极板,经偏转后从下极板边缘飞出。已知电容器的电容值为C,极板的间距为d,长度为kd,两板间电压恒定。不计点电荷的重力,求:
(1)粒子进入水平放置电容器时的速度大小;
(2)水平放置的电容器极板所带电荷量大小;
(3)A穿过水平放置电容器的过程中电势能的增量。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】试题分析:(1)粒子在加速电场加速度,根据动能定理即可求出粒子进入水平放置电容器时的速度大小;(2)粒子进入偏转电场后,故类平抛运动,根据类平抛运动的规律和,即可求解;(3)求出电场力做的功,根据功能关系即可求出电势能的增量.
(1)由动能定理: ,得
(2)在电场中偏转: , ,有
联立可解得:
极板带电量:
所以:
(3)电场力做功,由(2)得:
由功能关系得:
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