Question

【题目】如图所示， 、是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为， 、是水平放置的平行金属板，板间距离为，板的长度为， 是板的中点， 、两板小孔连线的延长线与、两板的距离相等，将一个负离子从板的小孔处由静止释放，求：

（）为了使负离子能打在点， 、两板间的电压应为多少？哪板电势高？

（）如果、两板间所加的电压为，则负离子还能打在板上吗？若不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为多少？

Answer 1

【答案】（） 板电势高（）不能打在板上，而是从两板间飞出

【解析】（）设负离子的质量为，电量为，从板小孔飞出的速度为，由动能定理．

由类平抛规律：

又 整理可得

负离子打在点， ，

联立⑤⑥解得，因负离子所受电场力方向向上，所以板电势高；

（）若负离子从水平板边缘飞出，则应满足： ， ．

将代入，可解得

可见，如果两板间所加电压为，则负离子不能打在板上，而是从两板间飞出．

将，代入，解得

故如果、两板间所加的电压为，则负离子不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为。