两平行金属板A、B水平放置,一个质量m=5×10-6kg的带电微粒以υ0=2m/s的水平初速度从两板正中央位置射入电场,如图所示,A、B两板间的距离d=4cm,板长L=10cm。(1)当A、B间的电

◎ 题目

两平行金属板A、B水平放置,一个质量m=5×10-6kg的带电微粒以υ0=2m/s的水平初速度从两板正中央位置射入电场,如图所示,A、B两板间的距离d=4cm,板长L=10cm。
(1)当A、B间的电压UAB=1000V时,微粒恰好不偏转,沿图中直线射出电场,求该粒子的电量。
(2)令B板为电势零点,A板电势高于B板电势,欲使该微粒射出偏转电场,求AB板电势差的最大值和最小值。
 

◎ 答案

(1)当UAB=1000V时,重力跟电场力平衡,微粒沿初速方向做匀速直线运动,由qUAB/d=mg得:q=mgd/UAB=2×10-9C。因重力方向竖直向下,故电场力方向必须竖直向上。又场强方向竖直向下(UAB>0),所以微粒带负电。————(4分)
(2)当qE>mg时,带电微粒向上偏。设微粒恰好从上板右边缘飞出时AB板电势差为UAB。此时,微粒在水平方向做匀速运动,在竖直方向作加速度a=qUAB/(md)-g的匀加速运动,由d/2=at2/2 和t=L/υ0得UAB=(mυ02d2+mgdL2)/qL2=2600V。————(8分)
当qE<mg时,带电微粒向下偏转,竖直方向加速度a=g-qUAB2/md,同理可得UAB=600V。所以,要使微粒射出偏转电场, UAB最大值为2600V,最小值为600V。————(8分)

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“两平行金属板A、B水平放置,一个质量m=5×10-6kg的带电微粒以υ0=2m/s的水平初速度从两板正中央位置射入电场,如图所示,A、B两板间的距离d=4cm,板长L=10cm。(1)当A、B间的电…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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