题目

如图所示，两平行金属板A，B长l=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V，即UAB=300V。一带正电的粒子电荷量q=1.0×10-10C,质量m=1.0×10-20Kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度V0=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，进入固定在中线上的O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS的右边点电荷的分布不受界面的影响），已知两界面MN，PS相距为L=12cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求（静电力常数K=9×109N.m2/C2）(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远？（2）点电荷Q的电量  答案：(1)设粒子从电场中飞出的侧位移为h，穿过界面PS时偏离中心线的距离为yh=at2/2………………(1)               ……………………. 1分l=v0t…………………(2)...........................................1分a=qUAB/md…………(3)..........................................1分.由（1）（2）（3）得h=qUABl2/2mdv02......................................................................................2分h=0.03m   ...........................................1分又由相似三角形得h/y=l/2/(l/2+L)         ............................................ 3分.y=0.12m                                        ......... 1分(2)设粒子从电场中飞出时在竖直方向的速度为Vy则   Vy=at=qlUAB/mdv0.........................................................................1分   Vy=1.5×106m/s........................................ 1分粒子从电场中飞出时速度V   V=√vx2+vy2=2.5×106m/s  ...............................1分V与水平方向的夹角Θ=arctanVy/Vx=37°……………………………………….………1分粒子穿过界面PS垂直打在放置中心线上的荧光屏上，粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动，其半径与速度方向垂直匀速圆周运动半径r  r=y/cosθ=0.15m             …………………………………1分又  kQq/r2=mv2/r               .........................2分得 Q=1.04×10-8C1分        ……………………………… ..…. 1分解析:略 

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