题目内容

(18分)如图所示,两平行金属板A、B板长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电量C,质量kg,沿两板中线垂直电场线飞入电场,初速度 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入PS的右侧,已知两界面MN、PS相距为cm.在界面PS右侧与A板在同一水平线上放置荧光屏bc.(粒子所受重力不计)

 

(1)求粒子飞出平行金属板时速度的大小和方向;

(2)求出粒子经过界面PS时离P点的距离h为多少;

(3)若PS右侧与A板在同一水平线上距离界面PS为cm的O点固定一点电荷C,(图中未画出,设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面等影响,界面PS左边不存在点电荷的电场),试求粒子穿过界面PS后打在荧光屏bc的位置离O点的距离为多少?(静电力常数  

 

【答案】

(1) ,与水平夹角为  (2)  (3)

【解析】

试题分析: (1)粒子做电场中类平抛运动,有:       (1分)

         (1分)

          (1分)

解得:    (2分)

方向,即与水平夹角为   (1分)

(2)根据比例:            (2分)

可得:           (2分)

则粒子经过C点离P点的距离         (2分)

(3)粒子刚好到达PS界面C点时,受到点电荷Q的库仑力为:

            (2分)

粒子所需的向心力          (2分)

因为,则粒子刚好做圆周运动

粒子打在荧光屏bc的位置离O点的距离      (2分)

考点:本题考查了类平抛运动、库仑定律、匀变速直线运动、匀速圆周运动。。

 

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