如圖所示，水平放置的平行板電容器極板間距離為d，加的電壓為U0，上極板帶正電．現(xiàn)有一束微粒以某一速度垂直于電場方向沿中心線OO′射入，并能沿水平方向飛出電場．當電壓升高到U1時，微�？梢詮木郙板
d
4
處飛出電場．求：
（1）帶電微粒的比荷（q/m）是多少？帶何種電荷？
（2）要使微粒束能從距N板
d
4
處飛出電場，則所加的電壓U2應(yīng)為多少？
分析：（1）由題，平行板電容器極板間電壓為U0時，微粒沿水平方向飛出電場，說明微粒受力平衡，根據(jù)平衡條件求解帶電微粒的比荷，并確定微粒的電性．
（2）題中，當電壓升高到U1時，微�？梢詮木郙板
d
4
處飛出電場，要使微粒束能從距N板
d
4
處飛出電場，兩次類平拋運動偏轉(zhuǎn)的位移大小相等，根據(jù)牛頓第二定律研究電壓U2與U1的關(guān)系，并求出U2．
解答：解：
（1）當電壓為U0時，微粒受力平衡，則有
    mg=
qU0
d

解得
q
m
=
gd
U0

由于電容器上極板帶正電，電場方向向下，微粒所受電場力方向向上，因此微粒帶負電．
（2）據(jù)題，由于微粒兩次偏轉(zhuǎn)的位移大小相同，運動時間相等，因此可知兩次運動的加速度大小相同，根據(jù)牛頓第二定律得到，豎直方向的合外力大小相同．
即
qU1
d
-mg=mg-
qU2
d

得到U2=
2mgd
q
-U1=2U0-U1
答：
（1）帶電微粒的比荷
q
m
=
gd
U0
，帶負電荷．
（2）要使微粒束能從距N板
d
4
處飛出電場，所加的電壓U2應(yīng)為2U0-U1．
點評：本題第（2）問是帶電粒子在電場中類平拋運動的問題，抓住兩次軌跡的對稱性是解題的關(guān)鍵．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B間距為d，帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子以速度v從兩極板中央處水平飛入兩極板間，當兩板上不加電壓時，粒子恰從下板的邊緣飛出．現(xiàn)給AB加上一電壓，則粒子恰好從上極板邊緣飛出求：（1）兩極板間所加電壓U；（2）金屬板的長度L．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平放置的矩形線圈abcd的面積為S，處于豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場內(nèi)，則穿過矩形線圈的磁通量是
BS
BS
，當線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過90°時，穿過它的磁通量為
0
0
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的白色的傳送帶以速度v=6m/s向右勻速運行，現(xiàn)將一小煤塊輕輕地放在傳送帶A端，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，若A端與B端相距30m，則（g=10m/s2）（　�。�
A、小煤塊先作勻加速直線運動，后作勻速直線運動B、小煤塊一直作勻加速直線運動C、全過程中，小煤塊先受到向右的滑動摩擦力，后不受摩擦力作用D、全過程中，小煤塊先受到向右的滑動摩擦力，后受到向右的靜摩擦力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場．今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10?18C的帶正電的粒子（不計重力），從貼近a板的左端以υ0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到邊界b的Q（圖中未標出）處．試求
（1）粒子穿過狹縫P時的速度υ及其與b板的夾角θ．
（2）P、Q之間的距離L．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來AB兩板不帶電，B極板接地，它的極板長L=0.1m，兩板間距離d=0.4×10-2m，現(xiàn)有一微粒質(zhì)量m=2.0×10-6kg，帶電量q=+1.0×10-8C，以一定初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中點O處，不反彈．忽略平行板電容器的邊緣效應(yīng)，取g=10m/s2．試求：
（1）帶電粒子入射初速度的大��；
（2）現(xiàn)使電容器帶上電荷，使帶電微粒能從平行板電容器的右側(cè)射出，且不碰板．則帶電后A板的電勢應(yīng)滿足什么條件？

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