题目

两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m＝5×10-6 kg的带电微粒，以v0＝2 m／s的水平速度从两板正中位置射入电场，如图2-3-10所示，A、B两板间距离d＝4 cm，板长L＝10 cm.图2-3-10（1）当A、B间的电压UAB＝1 000 V时，微粒恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量和电性.（2）令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围. 答案：解析：（1）当UAB＝1 000 V时，重力跟电场力相等，微粒才沿初速度v0方向做匀速直线运动，故=mg，q==2×10-9 C；重力方向竖直向下，电场力方向竖直向上，而场强方向竖直向下（UAB＞0），所以，微粒带负电.（2）令该微粒从A板边缘M点飞出，设此时φA=φ1，因为φB=0，所以UAB＝φ1，电场力和重力都沿竖直方向，微粒在水平方向做匀速直线运动，速度vx＝v0；在竖直方向a=-g，侧移y=d，所以d=at2.代入a和t=得φ1==2 600 V当qE＜mg时，带电微粒向下偏转，竖直方向a′=g-，同理可得φ2=600 V.故欲使微粒射出偏转电场，A板所加电势的范围为600 V＜φa＜2 600 V.答案：（1）q=-2×10-9 C　负电　(2)600 V＜φa＜2 600 V

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