Question

如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)兩板不帶電，上極板接地，它的極板長(zhǎng)L = 0.1m，兩板間距離 d = 0.4 cm，有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒質(zhì)量為 m = 2×10^-6kg，電量q = 1×10^-8 C，電容器電容為C =10^-6 F．

求

(1)為使第一粒子能落點(diǎn)范圍在下板中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之內(nèi)，則微粒入射速度v₀應(yīng)為多少？

(2)以上述速度入射的帶電粒子，最多能有多少個(gè)落到下極板上？

 

Answer 1

【答案】

(1)2.5 m/s≤v₀≤5 m/s    (2) 600個(gè)

【解析】

試題分析：(1)由題意知，粒子在板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，若第1個(gè)粒子落到O點(diǎn)，由＝v₀₁t₁（1分），＝gt₁²（1分）得v₀₁＝2.5 m/s；若落到B點(diǎn)，由L＝v₀₂t₁，＝gt₂²得v₀₂＝5 m/s（2分）．故2.5 m/s≤v₀≤5 m/s；

(2)由L＝v₀₁t，   得t＝4×10^-2 s（1分）．＝at²得a＝2.5 m/s²，有mg－qE=ma，   E= 得Q＝6×10^-6C，所以＝600個(gè)。

考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，意在考查學(xué)生的綜合能力。