题目内容
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板长L= 0.1m,两板间距离d = 0.4 cm,现有一微粒质量m=2.0×10-6kg,带电量q=+1.0×10-8C,以一定初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处,取g=10m/s2.试求:
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1.带电粒子入射初速度的大小;
2.现使电容器带上电荷,使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出,则带电后A板的电势为多少?
【答案】
1.v0=2.5m/s
2.6V≤
≤10V
【解析】(1)电容器不带电时,微粒做平抛运动,设初速度为v0,则有:
(1分)
(1分)
联立两式得:
(1分) 代入数据得:v0=2.5m/s (1分)
(2)若使微粒能从电容器右侧射出,则要求A板的电势大于0,且B板接地电势等于0,则有
(1分)
A板电势最小时,微粒刚好从A板右侧边缘射出,则有:
(1分)
(1分)
且:
(1分)
联立以上各式
V
(1分)
A板电势最大时,微粒刚好从B板右侧边缘射出,则有:
(1分)
且有: a2=a1 (1分)
代入数据解得:
V (1分)
综上可得:6V≤
≤10V
练习册系列答案
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