Question

如圖，質(zhì)量m=5×10^-8 kg的帶電粒子以v₀="2" m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場，已知板長L="10" cm，板間距離d="2" cm，當(dāng)AB間加電壓U_AB=1.0×10³ V時，帶電粒子恰好沿直線穿過電場（設(shè)此時A板電勢比B板電勢高）。g=10m/s²。求：

（1）帶電粒子的電性，電荷量為多少？
（2）A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出？

Answer 1

（1）負(fù)電荷 （2）200 V≤U_AB≤1800 V

試題分析：（1）U_AB=10³ V時，粒子做直線運動，有q=mg, C，          
粒子帶負(fù)電.              
（2）當(dāng)電壓U_AB比較大時，qE＞mg，粒子向上偏，
當(dāng)剛好能出去時，解之得U₁="1800" V.   
電壓U_AB比較小時，qE＜mg,粒子向下偏，設(shè)剛好能從下板邊緣飛出，有：
解之得U₂="200" V.           
則要使粒子能從板間飛出，A、B間所加電壓的范圍為200 V≤U_AB≤1800 V.
點評：本題考查了經(jīng)典的帶電粒子場中的偏轉(zhuǎn)問題，這類問題需要利用類平拋知識求解，即利用分解，將曲線運動分解成分方向的運動。