Question

（08年九江一中期中）（10分）如圖所示，兩平行金屬板A、B水平放置，板長L₁=8cm，板間距離d=8cm，板間電壓U=300V。一質量，電量的帶正電的粒子（重力不計），以初速度從兩板中央垂直電場線飛入電場，粒子飛出平行板電場后，進入CD、EF間的無電場區域，已知兩界面CD、EF相距為L₂=12cm，粒子穿過界面EF后，又射入固定在中心線上O₂處的點電荷Q形成的電場區域，且粒子在EF右側運動過程中速率始終不變。求：

（1）粒子飛出平行板電場時的速度大小和方向？

（2）粒子穿過界面EF時偏離中心線O₁O₂的距離?

（3）點電荷Q的電量和電性？(靜電力常數k=9×10⁹N m²/C²)

Answer 1

（1）帶電粒子在平行板間受電場力：

          F=q

帶電粒子在平行板間加速度為：

         a=

帶電粒子穿過兩極板的時間為：

         t=

帶電粒子飛出平行板時豎直速度為：

       

帶電粒子飛出平行板時速度為：

     

與水平方向的夾角為：

     Ф=tan^-1

聯立解得：=2.5×10⁶m/s，     Ф=37⁰

 

（2）=（）tanФ=12cm

 

（3）帶電粒子在EF右側運動過程中，庫侖力提供向心力，所以點電荷Q帶負電

 

帶電粒子在EF右側做勻速圓周運動，半徑為

R=

    =m

聯立解得：Q=1.04×10^-8C