Question

如圖所示，兩塊正對(duì)的帶電金屬板，上板的電勢(shì)高于下板，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為2×10²N/C，兩板之間的距離為0.2m，板長(zhǎng)為0.4m，帶電粒子以速度v0=5×104m/s從極板左端垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，從極板右端飛出，虛線為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，不計(jì)帶電粒子所受的重力，試問(wèn)：
（1）帶電粒子帶何種電荷？
（2）兩板間的電勢(shì)差多大？
（3）帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間多長(zhǎng)？

Answer 1

分析：（1）兩塊正對(duì)的帶電金屬板，上板的電勢(shì)高于下板，板間場(chǎng)強(qiáng)方向向下，根據(jù)粒子軌跡的偏轉(zhuǎn)方向，判斷電場(chǎng)力方向，即可知道粒子的電性．
（2）板間是勻強(qiáng)電場(chǎng)，由U=Ed求兩板間的電勢(shì)差．
（3）帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，平行于的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由t=

L

v0

求時(shí)間．

解答：解：（1）兩塊正對(duì)的帶電金屬板，上板的電勢(shì)高于下板，板間場(chǎng)強(qiáng)方向向下，由圖粒子向下偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明受到的電場(chǎng)力豎直向下，故知該帶電粒子帶正電．
（2）因兩板間是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則兩板間的電勢(shì)差U=Ed=2×10²N/C×0.2V=40V
（3）帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，平行于的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=

L

v0

=

0.4

5×104

s=8×10^-6s
答：
（1）帶電粒子帶正電． 
（2）兩板間的電勢(shì)差為40V．
（3）帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為8×10^-6s．

點(diǎn)評(píng)：本題掌握公式U=Ed、能運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解處理帶電粒子類平拋運(yùn)動(dòng)，基本題．