Question

如圖所示，相距為d的兩塊平行金屬板M、N與直流電源相連。一帶電粒子（重力不計(jì)）垂直于電場方向從M板邊緣射入電場，恰好打在N板的中央。為了能使粒子從N板邊緣飛出電場，可將N板向下平移一段距離。求：

(1)若開關(guān)S始終閉合，則這個(gè)距離應(yīng)為多大？

(2)若在開關(guān)S斷開后再移動(dòng)N板，這個(gè)距離又應(yīng)為多大？

Answer 1

解：⑴帶電粒子在板間的運(yùn)動(dòng)均為類平拋運(yùn)動(dòng)                              

設(shè)第一次帶電粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t₁，第二次恰從邊緣飛出，所用時(shí)間為t₂，

則有t₂=2t₁   ……①   （1分）

設(shè)板下移的距離為，則S閉合時(shí)，有：d=……②         （2分）

d+=…③                                      （2分）

由①、②、③可得= d，即N板向下移動(dòng)的距離為d                 （1分）

⑵若S斷開,則板上的電荷量不變,移動(dòng)N板時(shí)，板間的場強(qiáng)將不變，     （1分）

設(shè)板下移距離^/，

有 d=……④                 （2分）

d+^/=……⑤               （2分）

由①、④、⑤解得^/=3 d，即N板向下移動(dòng)距離為3 d。          （1分）