Question

【题目】如图所示，A、B两极板竖直放置，两极板之间的电压U1=2.0×102V，MN两相同极板水平正对放置，两极板之间电压U2=4.0×102V，板间距d=8cm，板间电场可视为匀强电场.一质量为m =1.0×10-20kg、带电量为q=+1.0×10-10C的带电粒子，从靠近A板处由静止释放，经电场加速后从B板的小孔穿出，沿M、N极板间中轴线以速度v0射入电场，刚好从M板右边缘飞出.（不计粒子重力）.

（1）求带电粒子刚射入M、N极板间时的初速度v0；

（2）求M、N极板的长度L.

Answer 1

【答案】（1）v0=2.0×l06m/s （2）L=8×10-2m

【解析】

（1）带电粒子在AB板间的加速电场中，根据功能关系得：

qUl=

代入数据解得：v0=2.0×l06m/s

（2）带电粒子射入MN板间做类平抛运动，设加速度为a，根据牛顿第二定律

a=

由带电粒了刚好从M板右边缘飞出，设在电场中运动时间为t

沿电场方向：

L=v0t

垂直电场方向：

代入数据解得：L=8×10-2m