题目内容
一个水平放置的平行板电容器，极板长L=20cm、板间距d=2cm．在两极板AB间加上如图所示的脉冲电压（A板电势高于B板电势），板右侧紧靠电容器竖直放置一个挡板D，板左侧有一个连续发出相同带电微粒的粒子源S，所产生的带电微粒质量m=2×10-8kg、电荷量q=+2.5×10-7C，且正好沿两极板正中间平行于极板的速度v0=500m/s射入电容器，由于粒子通过电容器的时间极短，可认为此过程中AB两板间电压不变，（微粒重力不计）．求：
（1）当t=0时刻进入平行板间的微粒最后击中挡板上的位置；
（2）哪些时刻进入平行板间的微粒击中挡板时的动能最大，这些粒子在电场中动能变化多大．
（1）当t=0时刻进入平行板间的微粒最后击中挡板上的位置；
（2）哪些时刻进入平行板间的微粒击中挡板时的动能最大，这些粒子在电场中动能变化多大．
（1）当t=0时刻加在电容两极板间的电压U0=100V，粒子在入射方向上偏移的距离为
y=
(
)2=
×
(
)2=5×10-3（m）
即t=0时刻，通过电容器的微粒，击中挡板中点O的下方0.5cm处．
（2）当微粒偏离入射方向的距离为
d时的微粒击中挡板时的动能最大．
设此时加在AB两板上的电压为Ux，则
d=
(
)2
解得 Ux=
=200（V）
从图中可知 当t=0.05+0.1n（s）（其中n=0、1、2、3、…）时刻加在电容器两极板间的电压为200V，这些时刻进入电容器并击中挡板的微粒动能最大．
这些微粒在电场中的动能变化为△Ek=
qUx=
2.5×10-7×200=2.5×10-5（J）
答：
（1）当t=0时刻进入平行板间的微粒最后击中挡板上的位置是挡板中点O的下方0.5cm处．；
（2）当t=0.05+0.1n（s）（其中n=0、1、2、3、…）时刻进入平行板间的微粒击中挡板时的动能最大，这些粒子在电场中动能变化为2.5×10-5（J）．
y=
| 1 |
| 2 |
| qU0 |
| md |
| L |
| v0 |
| 1 |
| 2 |
| 2.5×10-7×100 |
| 2×10-8×0.02 |
| 0.2 |
| 500 |
即t=0时刻，通过电容器的微粒，击中挡板中点O的下方0.5cm处．
（2）当微粒偏离入射方向的距离为
| 1 |
| 2 |
设此时加在AB两板上的电压为Ux，则
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| qUx |
| md |
| L |
| v0 |
解得 Ux=
md2
| ||
| qL2 |
从图中可知 当t=0.05+0.1n（s）（其中n=0、1、2、3、…）时刻加在电容器两极板间的电压为200V，这些时刻进入电容器并击中挡板的微粒动能最大．
这些微粒在电场中的动能变化为△Ek=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
答：
（1）当t=0时刻进入平行板间的微粒最后击中挡板上的位置是挡板中点O的下方0.5cm处．；
（2）当t=0.05+0.1n（s）（其中n=0、1、2、3、…）时刻进入平行板间的微粒击中挡板时的动能最大，这些粒子在电场中动能变化为2.5×10-5（J）．
练习册系列答案
相关题目
电源和一个水平放置的平行板电容器、二个变阻器R1、R2和定值电阻R3组成如图所示的电路．当把变阻器R1、R2调到某个值时，闭合开关S，电容器中的一个带电液滴正好处于静止状态．当再进行其他相关操作时（只改变其中的一个），以下判断正确的是（ ）
（2010?江西二模）电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路．当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将开关S断开，则以下判断正确的是（ ）
电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路．当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将开关S断开，则以下判断正确的是（ ）
电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路．当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将开关S断开，则以下判断正确的是（ ）