问题
计算题
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d =" 0.4" cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量为 m = 2×10-6kg,电量q = 1×10-8 C,电容器电容为C =10-6 F.
求
(1)为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内,则微粒入射速度v0应为多少?
(2)以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少个落到下极板上?
答案
(1)2.5 m/s≤v0≤5 m/s (2) 600个
题目分析:(1)由题意知,粒子在板间做类平抛运动,若第1个粒子落到O点,由=v01t1(1分),
=
gt12(1分)得v01=2.5 m/s;若落到B点,由L=v02t1,
=
gt22得v02=5 m/s(2分).故2.5 m/s≤v0≤5 m/s;
(2)由L=v01t, 得t=4×10-2 s(1分).=
at2得a=2.5 m/s2,有mg-qE=ma, E=
得Q=6×10-6C,所以
=600个。