问题
计算题
两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m=5×10-6 kg的带电粒子，以v0=2 m/s的水平速度从两板正中位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离为d=4 cm，板长L=10 cm。(g=10 m/s2)
(1)当A、B间的电压为UAB=1000V时，粒子恰好不偏转，沿图中虚线射出电场，求该粒子的电荷量和电性。
(2)令B板接地，欲使该粒子射出偏转电场，求A板所加电势的范围。
答案
解：(1)当UAB=1 000 V时，重力跟电场力相等，粒子才沿初速度v0方向做匀速直线运动，故
×10-9 C
重力方向竖直向下，电场力方向竖直向上，而场强方向竖直向下(UAB>0)，所以粒子带负电
(2)当qE>mg时，带电粒子向上偏，从右上边缘M点飞出，设此时φA=φ1，因为φB=0，所以UAB=φ1，电场力和重力都沿竖直方向，粒子在水平方向做匀速直线运动，速度vx=v0；在竖直方向a=
，偏移量
，所以
，代入a和
，解得φ1
当qE＜mg时，带电粒子向下偏转，设φA=φ2，则竖直方向，同理可得φ2=600 V
故欲使粒子射出偏转电场，A板电势的范围为600 V≤φA≤2 600 V