题目内容
（10）如图15所示，两平行金属板A．B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ0＝2×106m/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，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN．PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k = 9．0×109N·m2/C2）
（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？
（2）在图上粗略画出粒子运动的轨迹．
（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．
（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离（侧向位移）：
y=
=
=0．03m=3cm （1分）
带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS线交于a，设a到中心线的距离为Y． Y=4y=12cm （2分）
（2）第一段是抛物线．第二段必须是直线．第三段是圆． （3分）
（3）带电粒子到达a处时，带电粒子的水平速度：υx=υ0=2×106m/s 竖直速度：
m/s所以υ=2．5×106 m/s， （2分）
可以证明出速度方向垂直于Oa．由题的描述：粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上，由此可以做出判断：该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动．Q带负电．半径
cm （2分）
Q=1．04×10-8C （2分）
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