问题
问答题
平行正对极板A、B间电压为U0，两极板中心处均开有小孔．平行正对极板C、D长均为L，板间距离为d，与A、B垂直放置，B板中心小孔到C、D两极板距离相等．现有一质量为m，电荷量为+q的粒子从A板中心小孔处无初速飘入A、B板间，其运动轨迹如图中虚线所示，恰好从D板的边沿飞出．该粒子所受重力忽略不计，板间电场视为匀强电场．
（1）指出A、B、C、D四个极板中带正电的两个极板；
（2）求出粒子离开B板中心小孔时的速度大小；
（3）求出C、D两极板间的电压．
答案
（1）电荷量为+q的粒子从A板中心小孔处无初速飘入A、B板间，其运动轨迹如图中虚线所示，恰好从D板的边沿飞出．
因此可知，A、C极板带正电；
（2）粒子在A、B板间加速，由动能定理，则有：qU0=
m1 2
-0v 2
解得：v=
；2qU0 m
（3）设C、D板间电压为U，则板间场强：E=U d
粒子在板间加速度：a=qE m
粒子做类平抛运动，
在沿板和垂直于板方向上分别有：vt=L
at2=1 2 d 2
由以上各式得：U=
U0；2d2 L2
答：（1）指出A、C二个极板中带正电；
（2）粒子离开B板中心小孔时的速度大小：v=
；2qU0 m
（3）C、D两极板间的电压：U=
U0．2d2 L2