Question

如图所示，带等量异种电荷的两块相互平行的金属板AB、CD长都为L，两板间距为d，其间为匀强电场，当两极板电压U 0 为时

Answer 1

（1）质子进入电场的加速度为 a=

F

m =

qE

m =

q U 0

md

当t=

L

2 v 0 时，质子在竖直方向的位移：

y=

1

2 a t 2 =

1

2

q U 0

md (

L

2 v 0 ) 2 =

q U 0 L 2

8md v 0 2

（2）当t=

L

2 v 0 时，质子在竖直方向的速度：

v _y=at=

q U 0

md

L

2 v 0 =

q U 0 2 L

2md v 0

改变两极板的极性后，质子在竖直方向上的加速度：

a ′=

F ′

m =

qE ′

m =

q U 1

md

在竖直方向上，由匀变速直线运动公式，得：

-y= v y t-

1

2 a ′ t 2

带入以上各数据，有

-

q U 0 L 2

8md v 0 2 =

q U 0 2 L

2md v 0 (

L

2 v 0 )-

1

2

q U 1

md (

L

2 v 0 ) 2

解得

U 1

U 0 =

3

1

答：（1）当t=

L

2 v 0 时，质子在竖直方向的位移为

q U 0 L 2

8md v 0 2 ．

（2）当t=

L

2 v 0 时，突然改变两金属板的电性，且两板间电压为U ₁，质子恰能沿B端飞出电场，则

U 1

U 0 =

3

1 ．