如图所示，质量为5×10-8kg的带电微粒以V0=2m/s的速度从水平放置

问题问答题

如图所示，质量为5×10^-8kg的带电微粒以V₀=2m/s的速度从水平放置的金属板A、B的中央飞入板间，已知板长L=10cm，板间距离d=2cm．当U_AB=1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过板间，则

（1）U_AB为多大时粒子擦上板边沿飞出？

（2）U_AB在什么范围内带电粒子能从板间飞出？

答案

（1）当U_AB=1000V时，有mg=q

UAB

；当粒子擦上板边沿飞出时，粒子向上做类平抛运动，由题得知，偏转距离y=

，水平位移x=L．

由L=v₀t，y=

at2，得

=8m/s²

根据牛顿第二定律得

UAB1

-mg=ma

又mg=q

UAB

联立两式得，U_AB1=1800V

（2）当粒子擦下板边沿飞出时U_AB最小，根据对称性可知，加速度大小也等于a，再由牛顿第二定律得

mg-q

UAB2

=ma

解得，U_AB2=200V

所以U_AB在200V～1800V范围内带电粒子能从板间飞出．

答：

（1）U_AB为1800V时粒子擦上板边沿飞出．

（2）U_AB在200V～1800V范围内带电粒子能从板间飞出．