如图所示,水平放置的平行板电容器极板间距离为d,加的电压为U0,上极板带正电.现有一束微粒以某一速度垂直于电场方向沿中心线OO′射入,并能沿水平方向飞出电场.当电压升高到-物理

题目简介

如图所示,水平放置的平行板电容器极板间距离为d,加的电压为U0,上极板带正电.现有一束微粒以某一速度垂直于电场方向沿中心线OO′射入,并能沿水平方向飞出电场.当电压升高到-物理

题目详情

如图所示,水平放置的平行板电容器极板间距离为d,加的电压为U0,上极板带正电.现有一束微粒以某一速度垂直于电场方向沿中心线OO′射入,并能沿水平方向飞出电场.当电压升高到U1时,微粒可以从距M板
d
4
处飞出电场.求:
(1)带电微粒的比荷(q/m)是多少?带何种电荷?
(2)要使微粒束能从距N板
d
4
处飞出电场,则所加的电压U2应为多少?360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案


(1)当电压为U0时,微粒受力平衡,则有
    mg=
qU0
d

解得class="stub"q
m
=class="stub"gd
U0

由于电容器上极板带正电,电场方向向下,微粒所受电场力方向向上,因此微粒带负电.
(2)据题,由于微粒两次偏转的位移大小相同,运动时间相等,因此可知两次运动的加速度大小相同,根据牛顿第二定律得到,竖直方向的合外力大小相同.
qU1
d
-mg=mg-
qU2
d

得到U2=class="stub"2mgd
q
-U1
=2U0-U1
答:
(1)带电微粒的比荷class="stub"q
m
=class="stub"gd
U0
,带负电荷.
(2)要使微粒束能从距N板class="stub"d
4
处飞出电场,所加的电压U2应为2U0-U1.

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