问题
问答题
如图所示，质量为m=5×10-8 kg的带电粒子以v0=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场，已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，当A、B间加电压UAB=103 V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场（设此时A板电势高）．求：
（1）带电粒子的电性和所带电荷量；
（2）A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出？
答案
（1）当UAB=103 V时，粒子做直线运动，
则有：q
=mg，U d
解得：q=
=10-11 C，mgd U
且带负电．
（2）当电压UAB比较大时，即qE＞mg，粒子向上偏，
-mg=ma1qU1 d
当刚好能从上板边缘飞出时，
有：y=
a1t2=1 2
a1(1 2
)2=L v0 d 2
解得，U1=1800V
当电压UAB比较小时，即qE＜mg，粒子向下偏，
设刚好能从下板边缘飞出，
有：mg-
=ma2qU2 d
y=
a2t2=1 2 d 2
解之得U2=200 V．
则要使粒子能从板间飞出，A、B间所加电压的范围为
200 V≤UAB≤1800 V．
答：（1）带电粒子的电性：负电和所带电荷量10-11 C；
（2）A、B间所加电压在200 V≤UAB≤1800 V范围内带电粒子能从板间飞出．