Question

【題目】如圖，真空中豎直放置的兩塊平行金屬板間加上恒定電壓U0，一質(zhì)量為m，電荷量為q的正點電荷A從左板處由靜止釋放，從右板的小孔水平射出后，進入一個兩板水平放置的平行板電容器，進入時點電荷貼著上極板，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后從下極板邊緣飛出。已知電容器的電容值為C，極板的間距為d，長度為kd，兩板間電壓恒定。不計點電荷的重力，求：

（1）粒子進入水平放置電容器時的速度大小；

（2）水平放置的電容器極板所帶電荷量大小；

（3）A穿過水平放置電容器的過程中電勢能的增量。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）粒子在加速電場加速度，根據(jù)動能定理即可求出粒子進入水平放置電容器時的速度大小；（2）粒子進入偏轉(zhuǎn)電場后，故類平拋運動，根據(jù)類平拋運動的規(guī)律和，即可求解；（3）求出電場力做的功，根據(jù)功能關系即可求出電勢能的增量.

（1）由動能定理： ，得

（2）在電場中偏轉(zhuǎn)： ， ，有

聯(lián)立可解得：

極板帶電量：

所以：

（3）電場力做功，由（2）得：

由功能關系得：