Question

質(zhì)量為5×10^-8kg的帶電微粒以v₀=2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央飛入板間，如圖2所示，已知板長L=10cm，板間距d=2cm，當(dāng)U_AB=103V時，帶電微粒恰好沿直線穿過板間，則AB間的電壓在什么范圍內(nèi)時帶電微粒能從板間飛出？

Answer 1

電壓范圍是 200V＜U_AB＜1800V
【試題分析】
【解析】  當(dāng)帶電微粒恰好沿直線穿過板間時，有mg=Eq   得q=mg/E=10^-11C（帶負(fù)電）
（1）當(dāng)粒子向負(fù)極板偏轉(zhuǎn)時，做類平拋運(yùn)動，有L=v₀t，y=at²<d/2， 其中a=（mg-qE）/m， E=U_AB/d
解得   U_AB>200V.
（2）同理，當(dāng)粒子向正極板偏轉(zhuǎn)時，有y′=a′t²<d/2 ， 其中a′= （qE- mg）/m
解得   U_AB＜1800V.
綜上可知電壓范圍是 200V＜U_AB＜1800V