如图所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102V/m,两板相距d=16cm,板长L=30cm.一带电荷量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22 kg 的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向

问题描述:

如图所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102V/m,两板相距d=16cm,板长L=30cm.一带电荷量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22 kg 的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子所受重力,求:

(1)粒子带何种电荷?
(2)要使粒子恰能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0为多大?


(1)由于B板带负电,粒子向B板偏转,说明粒子带正电.
(2)粒子在电场中做类平抛运动,根据类平抛运动的规律得:
竖直方向有:

d
2
=
1
2
at2=
qE
2m
•t2
得:t=
md
qE

水平方向有:v0=
L
t
=L
qE
md
=0.3×
1×10−16×4×102
1×10−22×0.16
m/s=1.5×104m/s
所以要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为1.5×104m/s;
答:
(1)粒子带正电荷. 
(2)要使粒子恰能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0为1.5×104m/s.