Question

如圖所示的裝置，在加速電場(chǎng)U₁內(nèi)放置一根塑料管AB（AB由特殊絕緣材料制成，不會(huì)影的響電場(chǎng)分布），緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為d. 一個(gè)帶負(fù)電荷的小球，恰好能沿光滑管壁運(yùn)動(dòng). 小球由靜止開始加速，離開B端后沿金屬板中心線水平射入兩板中，若給兩水平金屬板加一電壓U₂，當(dāng)上板為正時(shí)，小球恰好能沿兩板中心線射出；當(dāng)下板為正時(shí)，小球射到下板上距板的左端處，求：

(1) U₁：U₂；

(2)若始終保持上板帶正電，為使經(jīng)U₁加速的小球，沿中心線射入兩金屬板后能夠從兩板之間射出，兩水平金屬板所加電壓U的范圍是多少？（請(qǐng)用U₂表示）

 

Answer 1

【答案】

(1)設(shè)粒子被加速后的速度為，當(dāng)兩板間加上電壓U₂

           如上板為正時(shí)，， （1分）

           如下板為正時(shí)，    （1分）

              （1分）

           （1分）

           解得  （1分）

(2)當(dāng)上板加量最大電壓U_m時(shí)，粒子斜向上偏轉(zhuǎn)剛好穿出：

 

 

  得      （2分）

  若上板加上最小正電壓U_n時(shí)，粒子向下偏轉(zhuǎn)恰穿出：

 

  得

  電壓的范圍為：    （3分）

【解析】略