Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬板水平放置，兩板間距離為d=12cm，板長(zhǎng)l=20cm，兩板之間的電壓為U=120V，上板帶正電，下板放在水平地面上。一帶電粒子質(zhì)量為kg、電荷量為C，該帶電粒子以水平速度，沿著上板的邊緣垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入兩板電場(chǎng)中（假設(shè)兩板之間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板外無(wú)電場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子的重力）。求：

(1)該帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小；

(2)帶電粒子從兩板間射出時(shí)在豎直方向上的偏移量；

(3)帶電粒子落地位置。

Answer 1

【答案】(1)(2)4cm(3)離金屬板下板右側(cè)水平距離為20cm

【解析】

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)：

由牛頓第二定律有：

qE=ma

解得：

；

(2)設(shè)帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t

帶電粒子在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，有：

帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的偏移量：

解得：

y=4cm

(3)如圖所示，由帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知，將速度反向延長(zhǎng)交于上板的中點(diǎn)，

由相似三角形得：

解得：

cm

帶電粒子落地點(diǎn)離金屬板下板右側(cè)的水平距離為20cm。