题目内容

两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m＝5×10-6 kg?的带电微粒，以v0＝2 m／s的水平速度从两板正中位置射入电场，如图2-3-10所示，A、B两板间距离d＝4 cm，板长L＝10 cm.

图2-3-10

（1）当A、B间的电压UAB＝1 000 V时，微粒恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量和电性.

（2）令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围.

解析：（1）当UAB＝1 000 V时，重力跟电场力相等，微粒才沿初速度v0方向做匀速直线运动，故=mg，q==2×10-9 C；重力方向竖直向下，电场力方向竖直向上，而场强方向竖直向下（UAB＞0），所以，微粒带负电.

（2）令该微粒从A板边缘M点飞出，设此时φA=φ1，因为φB=0，所以UAB＝φ1，电场力和重力都沿竖直方向，微粒在水平方向做匀速直线运动，速度vx＝v0；在竖直方向a=-g，侧移y=d，所以d=at2.代入a和t=得

φ1==2 600 V

当qE＜mg时，带电微粒向下偏转，竖直方向a′=g-，同理可得φ2=600 V.

故欲使微粒射出偏转电场，A板所加电势的范围为600 V＜φa＜2 600 V.

答案：（1）q=-2×10-9 C　负电　(2)600 V＜φa＜2 600 V

练习册系列答案
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精英家教网如图所示；“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成，在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N，并在M、N之间固定一绝缘光滑平板，整个装置静止固定在水平面上．两平行金属板A、B接上电压为150KV的稳压电源，两金属板间距为d=0.1m．现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×10-5C，质量为m=0.01kg，长度为l=0.04m的绝缘橡胶棒以v0=10
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m/s的速度由右边小孔水平滑入“U”形框架中，设绝缘棒的电荷量对“U”形框架内的电场没有影响．问：
（1）橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度
（2）橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度．
（3）橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能．

如图所示；“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成，在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N，并在M、N之间固定一绝缘光滑平板，整个装置总质量为M=1kg，静止在光滑水平面上．两平行金属板A、B组成的电容器的电容为C=6.25×10-7F，金属板带电量为Q=0.2C，间距为d=0.1m．现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×1 0-5C，质量为m=1kg，长度为l=0.1m的绝缘橡胶棒以v0=10 m/s的速度由右边小孔水平滑入“U”形框架中，设绝缘棒的电荷量对“U”形框架内的电场没有影响．问：

(1)橡胶棒是否能够全部进入“U”形框架内?

(2)“U”形框架的最终速度；

(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中系统增加的电势能．
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m/s的速度由右边小孔水平滑入“U”形框架中，设绝缘棒的电荷量对“U”形框架内的电场没有影响．问：
（1）橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度
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（3）橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能．
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(1)橡胶棒是否能够全部进入“U”形框架内?

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（1）橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度
（2）橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度．
（3）橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能．

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