解题思路:本题(1)的关键是根据牛顿第二定律求出点电荷的电量.
(2)题的难点是找出粒子离开电场的时间t与交变电压周期T的关系式以及刚好离开电场时的偏转位移与交变周期倍数的关系,然后结合类平抛规律即可求解.
(1)对粒子在做圆周运动时,库仑力提供向心力,则有:
[kQq
R2 =
mv20/R],解得Q=
m
Rv20
kq
由于粒子带正电,故点电荷带负电.
(2)对粒子在板间运动时,设运动时间为t,
则:2b=v0t
[b/2]=2n•
1
2•
q
U 0
mb(
T
2
)2
又知t=nT(n=1,2,3…)
解得T=[2b
nv 0,
U 0=
n
mv20/2q] (n=1,2,3…)
答:(1)点电荷D的电量Q=
m
Rv20
kq,点电荷带负电.
(2)交变电压的周期T=[2b
nv 0,电压
U 0=
n
mv20/2q](n=1,2,3,…)
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;库仑定律.
考点点评: 解决动力学问题的关键是明确物理过程,根据不同的物理过程列式求解即可.