Question

如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩極板不帶電，上極板接地，極板長L="0.1" m，兩板間距離d="0.4" cm，有一束由相同粒子組成的帶正電粒子流，以某一初速度v₀從兩板中央平行于極板射入，由于重力的作用，粒子恰能落到下板中點O處.已知粒子質(zhì)量為m=2×10^-6 kg，電荷量q=1×10^-8 C，電容器的電容C=1×10^-6 F，g取10 m/s²，不計空氣阻力及粒子間的相互影響.

（1）求粒子入射速度v₀的大小；
（2）若在兩極板間加上適當(dāng)?shù)暮愣�電壓，要讓以速度v₀入射的上述帶電粒子，恰好做勻速直線運動從兩板間飛出，試確定下極板的帶電性質(zhì)和電荷量？

Answer 1

（1）2.5m/s（2）下極板帶正電荷，

試題分析：（1）帶電粒子做平拋運動
水平位移：    ①     
豎直位移： ②   
由①、②得      
（2）下極板帶正電荷       
由平衡條件有qE=mg ③ 
又  ④            
Q=CU ⑤         
由③、④、⑤得 ⑥      
將數(shù)據(jù)代入⑥式，解得
點評：本題的分析關(guān)鍵是帶電粒子做勻速運動的條件是重力和電場力等大反向。