如图所示,相距为d的两平行金属板M、N与电池组相连后,其间形成匀强电场,一带正电粒子从M极板边缘垂直于电场方向射入,并打在N极板的正*.不计重力,现欲把N极板远离M极板平移,

问题描述:

如图所示,相距为d的两平行金属板M、N与电池组相连后,其间形成匀强电场,一带正电粒子从M极板边缘垂直于电场方向射入,并打在N极板的正*.不计重力,现欲把N极板远离M极板平移,使原样射入的粒子能够射出电场,就下列两种情况求出N极板至少移动的距离.

(1)电键S闭合;
(2)把闭合的电键S打开后.

(1)S1闭合时,两极板间电压U不变,有
d=

qU(
L
2
)
2
2mdv02
,d+x1=
qUL2
2m(d+x1)v02

d2
(d+x1)2
1
4

解得:x1=d
(2)断开S后,两极板间场强E不变,
于是d=
qE(
L
2
)
2
2mv02
,d+x2
qEL2
2mv02

d
d+x2
1
4

解得:x2=3d
答:(1)若开关S始终闭合,则这个距离应为d;
(2)若在开关S断开后再移动N板,这个距离又应为3d