Question

如圖所示，水平放置的平行板電容器，與某一電源相連，它的極板長L＝0.4 m，兩板間距離d＝4×10－3 m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流，以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入，開關S閉合前，兩板不帶電，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒質量為m＝4×10－5 kg，電量q＝＋1×10－8 C．(g＝10 m/s2)求：

(1)微粒入射速度v0為多少？

(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場，電容器的上板應與電源的正極還是負極相連？

所加的電壓U應取什么范圍？

 

Answer 1

【答案】

（1）10m/s；（2）負極；120 V<U<200 V

【解析】

試題分析：(1)粒子在電場在做類平拋運動，故有：＝v0t 、＝gt2?

可解得：v0＝ ＝10 m/s.

(2)電容器的上板應接電源的負極，當所加的電壓為U1時，微粒恰好從下板的右邊緣射出即

＝a1()2????????? 又a1＝?????

解得：U1＝120 V?

當所加的電壓為U2時，微粒恰好從上板的右邊緣射出

即： ＝a2()2???? 又a2＝

解得：U2＝200 V

所以：120 V<U<200 V.

考點：粒子在電場中加速，類平拋運動