问题 计算题

如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板长L= 0.1m,两板间距离d = 0.4 cm,现有一微粒质量m=2.0×10-6kg,带电量q=+1.0×10-8C,以一定初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处,取g=10m/s2.试求:

(1)带电粒子入射初速度的大小;

(2)现使电容器带上电荷,使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出,则带电后A板的电势为多少?

答案

(1)2.5m/s   (2)

题目分析:(1)电容器不带电时,微粒做平抛运动,设初速度为v0,则有:

水平方向:     

竖直方向:    

联立两式得:  

代入数据得:   

(2)若使微粒能从电容器右侧射出,则要求A板的电势大于0,且B板接地电势等于0,则有    

A板电势最小时,微粒刚好从A板右侧边缘射出,则有:

                    

     

且:     

联立以上各式   

A板电势最大时,微粒刚好从B板右侧边缘射出,则有:   

且有:    

代入数据解得: 

综上可得:

点评:此题将电场力视为普通力对粒子进行受力分析,将运动分解为两个方向的直线运动,由运动学规律列方程求解,会使问题变的熟悉简单。

判断题
单项选择题