问题
问答题
如图所示，水平放置的平行板电容器极板间距离为d，加的电压为U0，上极板带正电．现有一束微粒以某一速度垂直于电场方向沿中心线OO′射入，并能沿水平方向飞出电场．当电压升高到U1时，微粒可以从距M板
处飞出电场．求：d 4
（1）带电微粒的比荷（q/m）是多少？带何种电荷？
（2）要使微粒束能从距N板
处飞出电场，则所加的电压U2应为多少？d 4
答案
（1）当电压为U0时，微粒受力平衡，则有
mg=qU0 d
解得
=q m gd U0
由于电容器上极板带正电，电场方向向下，微粒所受电场力方向向上，因此微粒带负电．
（2）据题，由于微粒两次偏转的位移大小相同，运动时间相等，因此可知两次运动的加速度大小相同，根据牛顿第二定律得到，竖直方向的合外力大小相同．
即
-mg=mg-qU1 d qU2 d
得到U2=
-U1=2U0-U12mgd q
答：
（1）带电微粒的比荷
=q m
，带负电荷．gd U0
（2）要使微粒束能从距N板
处飞出电场，所加的电压U2应为2U0-U1．d 4