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  • 如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩極板不帶電,上極板接地,極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm,有一束由相同粒子組成的帶正電粒子流,以某一初速度v0從兩板中央平行于極板射入

    如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩極板不帶電,上極板接地,極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm,有一束由相同粒子組成的帶正電粒子流,以某一初速度v0從兩板中央平行于極板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中點O處.已知粒子質(zhì)量為m=2×10-6 kg,電荷量q=1×10-8 C,電容器的電容C=1×10-6 F,g取10m/s2,不計空氣阻力.

    (1)求粒子入射速度v0的大?。?br>(2)若在兩極板間加上適當?shù)暮愣妷?,要讓以速度v0入射的上述帶電粒子,恰好做勻速直線運動從兩板間飛出,試確定下極板的帶電性質(zhì)和電荷量?
    物理人氣:176 ℃時間:2019-11-20 12:52:19
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)帶電粒子做平拋運動
    水平位移:
    L
    2
    =v0t----①
    豎直位移:
    d
    2
    =
    1
    2
    gt2----②
    由①、②得v0=
    L
    2
    g
    d
    =2.5m/s.
    (2)粒子受到的重力是豎直向下的,所以電場力要豎直向上,
    由于粒子帶的是正電,所以下極板帶正電.
    由平衡條件有qE=mg----③
    又E=
    U
    d
    ----④
    Q=CU----⑤
    由③、④、⑤得Q=
    mgCd
    q
    -----⑥
    將數(shù)據(jù)代入⑥式,解得Q=8×10-6C.
    答:(1)求粒子入射速度v0的大小是2.5m/s;
    (2)下極板帶正電,下極板的電荷量是8×10-6C.
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