题目内容
5．
如图所示的装置，两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d，一个质量为m，带电量为-q的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中．若在两水平金属板间加一电压U，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端$\frac{L}{4}$处，为使带电质点加速后沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，以及电压值的范围．
分析 质点在两板间做类平抛运动，应用类平抛运动求出质点从上板边缘与从下板边缘飞出的临界电压，然后求出电压范围．
解答 解：设质点进入偏转电场的速度为v，偏转电场板长为L，板间距离为d，
两金属板间加一电压U，当上极板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出，
质点做匀速直线运动，由平衡条件得：mg=qE=q$\frac{U}{d}$，则：U=$\frac{mgd}{q}$，
下极板为正时，质点在偏转电场中做类平抛运动，
水平方向：$\frac{1}{4}$L=vt，由牛顿第二定律得：a=$\frac{Eq+mg}{m}$=2g，
竖直方向：$\frac{1}{2}$d=$\frac{1}{2}$at2=gt2，
为使带电粒子射出金属板，质点在竖直方向的运动应有：$\frac{1}{2}$a′t12＜$\frac{d}{2}$，
水平方向：t1=$\frac{L}{v}$，解得：a′＜$\frac{g}{8}$，
若a′的方向向上则两金属板的应加电压U′、上板为正，由$\frac{U′q}{d}$-mg=ma′⑧
若a′的方向向下则两金属板的应加电压U″、上板为正，由mg-$\frac{U″q}{d}$=ma′⑨
得：U′＜$\frac{9U}{8}$，U″＞$\frac{7U}{8}$，
为使粒子能从两金属板之间射出，两水平金属板间所加电压应满足：$\frac{7U}{8}$＜U＜$\frac{9U}{8}$；
答：为使带电质点从两板间射出，两板间电压U始终应上极为正所加电压应满足：$\frac{7U}{8}$＜U＜$\frac{9U}{8}$．
点评 本题考查了粒子在电场中的运动，应用平衡条件、类平抛运动规律即可正确解题；注意粒子打不到极板上有两种可能，一种是向上偏转，另一种是向下偏转，考虑问题要全面．
| A． | 作用力与反作用力大小相等、方向相反 | |
| B． | 作用力与反作用力可以是不同性质的力 | |
| C． | 作用力与反作用力只能存在于相互接触的物体之间 | |
| D． | 有作用力才有反作用力，因此作用力在先，反作用力在后 |
| A． | tb时刻火箭开始下落 | |
| B． | tc时刻火箭落地 | |
| C． | 0～ta段火箭的加速度小于ta～tb段的火箭加速度 | |
| D． | 0～ta段火箭是上升过程，在ta～tb段火箭是下落过程 |
如图所示，一均匀带电+Q的圆板，在过其圆心c垂直于圆板的直线上有a、b、d三点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，静电力常量为k，则d点处场强的大小为k$\frac{10q}{9{R}^{2}}$．
| A． | 2m | B． | 3m | C． | $\sqrt{13}$m | D． | 5m |
如图所示，在真空中A、B两点处各固定一个点电荷，它们的电荷量相等，均为4.0×10-10C，而带电的性质不同，A为正、B为负，两者相距1.6m，P点与A、B等距离，均为1m，静电力常量K=9.0×109N•m2/C2
如图，在真空中有两个等量的异种点电荷q1和q2，分别固定在A、B两点，MN为A、B连线的中垂线，现将一个负的试探电荷q3由O点沿OM移至无穷远处的过程中，电荷q3所受的静电力变化情况为变小，q3的电势能变化情况为不变．