题目内容
【题目】如图所示,质量m=5.0X10-8千克的带电粒子,以初速Vo=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央,水平飞入电场,已知金属板长0.1m,板间距离d=2X10-2m,当UAB=1000V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,若两极板间的电势差可调,要使粒子能从两板间飞出,UAB的变化范围是多少?(g取10m/s2)
【答案】200VUAB1800V
【解析】试题分析:(1)当UAB=103V时,带电粒子恰能做匀速直线运动,则有 Eq=qU/d=mg
得q =mgd/U=1×10―11C。
(2)当微粒正好从B出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电场中做类平抛运动,有水平方向 L=v0t1
竖直方向d/2=a1t12/2 ②
mg―qU1/d=ma1③
联立①、②、③代入数据得U1=200V。
(3)当粒子正好从A出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电场中做类平抛运动,水平方向L=v0t2…④
竖直方向d/2=a2t22/2 ⑤
qU2/d―mg =ma2⑥
联立④、⑤、⑥代入数据得U2=1800V。
综上所述,AB间电压在[ 200V,1800V ]之间
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