两平行金属板A、B水平放置,一个质量m=5×10-6kg的带电微粒以υ0=2m/s的水平初速度从两板正中央位置射入电场,

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  • 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UAB1

    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.