如图所示,水平放置的平行金属板A、B间距为d,带电粒子的电荷量为q,质量为m,粒子以速度v从两极板*处水平飞入两极板间,当两板上不加电压时,粒子恰从下板的边缘飞出.现给AB加上一电压,则粒子恰好从上极板边缘飞出.求:(1)两极板间所加电压U;(2)金属板的长度L.

问题描述:

如图所示,水平放置的平行金属板A、B间距为d,带电粒子的电荷量为q,质量为m,粒子以速度v从两极板*处水平飞入两极板间,当两板上不加电压时,粒子恰从下板的边缘飞出.现给AB加上一电压,则粒子恰好从上极板边缘飞出.
求:(1)两极板间所加电压U;
(2)金属板的长度L.

(1)两极间不加电压时,粒子做平抛运动水平方向上:L=vt①竖直方向上:12d=12gt2②当两极间加上电压U时,粒子做匀变速曲线运动即水平方向上:L=vt′③竖直方向上:12d=12at′2④由①、②、③、④得a=g(方向向上...
答案解析:两极间不加电压时,粒子做平抛运动,根据平抛运动的特点即可求出金属板的长度L,当两极间加上电压U时,粒子做匀变速曲线运动,即类平抛运动,根据类平抛运动的特点结合牛顿第二定律即可求解U.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律.
知识点:本题主要考查了带电粒子在电场中的运动情况,抓住两极间不加电压时,粒子做平抛运动,当两极间加上电压U时,粒子做类平抛运动列式即可求解,难度适中.