问题 问答题

如图所示,两带电平行金属板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102V/m,两板相距d=16cm,板长L=30cm.一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子所受重力,(tan28°=0.53)求:

(1)粒子带何种电荷?

(2)要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为多大?

(3)粒子飞出电场时的最大偏角为多大?

答案

(1)由于B板带负电,粒子向B板偏转,说明粒子带正电

(2)在粒子偏转到B板之前飞出电场.

竖直方向:

d
2
=
1
2
at2
=
1
2
qE
m
t2

得:t=

md
qE

水平方向:v0=

L
t
=L
qE
md
=1.5×104m/s

所以要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为1.5×104m/s;

(3)设粒子飞出电场的最大偏角为θ,则有:tanθ=

vY
v0
=
at
v0
=
qE
m
L
v0
v0
=
qEL
m
v20
=
1.0×10-16×4.0×102×0.3
1.0×10-22×(1.5×104)^
=0.53

所以θ=28°

答:(1)粒子带正电;

(2)要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为1.5×104m/s.

(3)粒子飞出电场时的最大偏角为28°.

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