Question

如图所示，两平行金属板水平放置，距离d=2cm，极板长L=40cm，两板与电压U=182V的直流电源相接，质量m=0.9

如图所示，两平行金属板水平放置，距离d=2cm，极板长L=40cm，两板与电压U=182V的直流电源相接，质量m=0.91×10-30 kg，电量q=1.6×10-19C的电子以速度v0=4×107 m/s在非常靠近A板的O处垂直于场强方向射入电场．（1）用计算说明电子是否飞出电场；（2）要使电子飞出电场，A、B板应怎样上下平行移动？（只就单独移动一块极板进行讨论）

Answer 1

（1）假设粒子能飞出电场，则粒子在电场中运动时间：t=

L

v0

=

0.4

4×107

=1×10^-8s，
而粒子在竖直方向上的位移：y=

1

2

at²=

1

2

qU

md

t²，代入数据解得：y=8cm＞d，
则粒子打在极板上，所以粒子不能飞出电场．
（2）设A、B距离为d′时，粒子恰好能飞出电场，则有
水平方向：L=v₀t         竖直方向：d′=

1

2

at²=

1

2

qU

md′

t²，
代入数据解得：d′=4cm，
△d=d′-d=4-2=2cm，
可将B板上移2cm或者A板下移2cm；
答：（1）电子不能飞出电场；
（2）要使电子飞出电场，可将B板上移2cm或者A板下移2cm．