问题
计算题
如图所示,相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连,电键S闭合后,MN间有匀强电场,一个带电粒子,以速度v0垂直电场方向从M板边缘射入电场,恰打在N板正中央,若不计重力,求:
(1)为使带电粒子能刚好飞出电场,N板应向下移动多少?
(2)若把S打开,为达到上述目的(刚好飞出电场),N板应向下移动多少?
答案
解:(1)设板长为L,打在板中点时间为t
则有:1/2L=v0t ①
d=1/2a1t2 ②
当刚好飞出时:设N板向下移动x
有:d+x=1/2a2(2t)2 ③
a1=F1/m=qu/md
a2=F2/m=qu/m(d+x)
代入②③且②/③:d/d+x=(d+x)/4d
所以:x=d
(2)当刚好飞出时,设N板向下移动x1
d+x1=1/2a3(2t)2 ④
因Q不变,所以E不变,加速度不变
a1=a3
④/②:(d+x1)/d=4/1
x1=3d