题目
(08年九江一中期中)(10分)如图所示,两平行金属板A、B水平放置,板长L1=8cm,板间距离d=8cm,板间电压U=300V。一质量,电量的带正电的粒子(重力不计),以初速度从两板中央垂直电场线飞入电场,粒子飞出平行板电场后,进入CD、EF间的无电场区域,已知两界面CD、EF相距为L2=12cm,粒子穿过界面EF后,又射入固定在中心线上O2处的点电荷Q形成的电场区域,且粒子在EF右侧运动过程中速率始终不变。求:(1)粒子飞出平行板电场时的速度大小和方向?(2)粒子穿过界面EF时偏离中心线O1O2的距离?(3)点电荷Q的电量和电性?(静电力常数k=9×109N m2/C2)
答案:(1)带电粒子在平行板间受电场力: F=q带电粒子在平行板间加速度为: a=带电粒子穿过两极板的时间为: t=带电粒子飞出平行板时竖直速度为: 带电粒子飞出平行板时速度为: 与水平方向的夹角为: Ф=tan-1联立解得:=2.5×106m/s, Ф=370 (2)=()tanФ=12cm (3)带电粒子在EF右侧运动过程中,库仑力提供向心力,所以点电荷Q带负电 带电粒子在EF右侧做匀速圆周运动,半径为R= =m联立解得:Q=1.04×10-8C