解题思路:(1)应用平衡条件求出电荷量,根据粒子受到的电场力与场强方向的关系判断粒子的电性.
(2)粒子在电场中做类平抛运动,应用类平抛运动规律可以求出电势范围.
(1)当UAB=1000V时,重力跟电场力平衡,微粒沿初速方向做匀速直线运动,
由平衡条件得:q
UAB
d=mg,解得:q=2×10-9C,
因重力方向竖直向下,故电场力方向必须竖直向上.
又场强方向竖直向下(UAB>0),所以微粒带负电.
(2)当qE>mg时,带电微粒向上偏.
设微粒恰好从上板右边缘飞出时A板电势为φ1,因φB=0,所以UAB=φ1.
此时,微粒在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀加速运动,
加速度为:a=
qφ1
md−g,
[d/2=
1
2at2,
t=
l
v0]
得由以上三式得φ1=2600V,
当qE<mg时,带电微粒向下偏转,
竖直方向加速度:a′=g−
qφ1
md,
同理可得:φ2=600V
所以,要使微粒射出偏转电场,A板电势φA应满足:600V<φA<2600V;
答:(1)当A、B间的电压UAB=1000V时,微粒恰好不偏转,沿图中直线射出电场,该粒子的电量为2×10-9C,粒子带负电.
(2)令B板接地,欲使该微粒射出偏转电场,A板所加电势的取值范围是:600V<φA<2600V.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 本题考查了粒子在电场中的运动,应用平衡条件、类平抛运动规律即可正确解题.