题目

如图所示，两平行金属板A、B长L=8 cm，两板间距离d=8 cm，A板比B板电势高300 V.一带正电的粒子电荷量q=10-10 C，质量m=10-20 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0=2×106 m/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O点的点电荷Q形成的电场区域，(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9 cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2) （1） 求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远? （2） 在图上粗略画出粒子运动的轨迹. （3） 确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小. 答案： 解：粒子穿过界面MO时偏离中心线RO的距离 y=12at2                                                         a=Fm=qumd L=v0t   y=quL22mdV02=0.03m=3cm 带电粒子在离开电场后做匀速直线运动，其轨迹与PS线交于a，设a到D的距离为Y 由相似三角形得， yY=12L12L+ι=12×812×8+12=14 Y=4y=12cm 解： 解：带电粒子到达a处时，带电粒子的水平速度 VX=V0=2×106m/s 竖直速度VY=at=1.5×106m/s V合=2.5×106m/s 该粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q做匀速圆周运动。所以Q带负电。 根据几何关系半径r=15cm                                                         KqQr2=mv2r Q=1.04×10-8C

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