题目内容
【题目】如图，一个极板间为空气（近似当作真空，相对介电常数为εr =1）的平行板电容器，极板间的距离为d，正对面积为S，所带电荷量为Q，其中M板带正电，N板带负电，极板与水平方向的夹角为θ。有一质量为m的带电粒子以一定初速度从M板边缘A处水平射入板间，恰能到达N板边缘的B处。已知静电力常量为k，重力加速度为g。求
（1）平行板间的电场强度
（2）带电粒子在电场中的运动时间
【答案】（1）
（2）
【解析】试题分析：根据电容的定义式、决定式和场强公式求出场强；根据牛顿第二定律及运动学公式求出运动总时间。
（1）设板间电压为
，则板间的电场强度为： 
两板间的电压为： 
电容的决定式为： 
联立以上可得场强为： 
又因为： 
=1 所以场强为： 
（2）由题可知，带电粒子在电场中做匀变速直线运动，由牛顿第二定律有： 
解得加速度为： 
运动的距离为： 
由位移时间公式： 
联立解得： 
运动的总时间为： 
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