Question

如图所示，水平放置的两平行金属板，板长L=1m，板间距离d=0.06m，上板带正电，下板带负电，两板间有一质

如图所示，水平放置的两平行金属板，板长L=1m，板间距离d=0.06m，上板带正电，下板带负电，两板间有一质量为m=0.1g、带电荷量为q=-4×10-7C的微粒沿水平方向从两板中央以v0=10m/s的初速度射入匀强电场，要使带电微粒恰好从下板边缘穿出极板，求（1）微粒的加速度的大小．（2）两极板间电压的大小．（重力不可忽略，不计空气阻力，g取10m/s2）

Answer 1

（1）带电微粒水平方向做匀速直线运动，则有 t=

L

v0

 ①
竖直方向上做匀加速直线运动，由y=

1

2

at2=

d

2

 ②
由①②得：a=

d v 2 0

L2

=

0.06×102

12

=6m/s²；
（2）微粒带负电，所受的电场力竖直向上，大小为 F=qE=q

U

d

根据牛顿第二定律得：mg-q

U

d

=ma
则得：U=

m(g?a)d

q

=

1×10?4×(10?6)×0.06

4×10?7

V=60V；
答：
（1）微粒的加速度的大小是6m/s²．
（2）两极板间电压的大小是60V．