如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm.有
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入,由于重...
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入,由于重力作用,粒子能落到下板上,已知粒子质量为m=2×10-6kg,电荷量q=1×10-8C,电容器的电容C=10-6F.不计带电粒子流之间的相互作用,求:(1)为使第一个粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,粒子入射速度v0应为多大?(2)以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少个落到下极板上?(g取10m/s2)
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(1)第一个粒子在极板间做平抛运动,即
水平位移:x=v0t①
竖直位移:
=
gt2②
由①、②得x=v0
为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,x必须满足
≤x≤L
∴
≤v0
≤L
≤v0≤L
即:2.5m/s≤v0≤5m/s
(2)设以上述速度入射的带电粒子,最多能有n个落到下极板上.则第(n+1)个粒子的加速度为a,
由牛顿运动定律得
mg-qE=ma③
其中E=
=
=
④
由③、④得a=g?
⑤
第(n+1)粒子做匀变速曲线运动
水平位移:x=v0t①
竖直位移:
d |
2 |
1 |
2 |
由①、②得x=v0
|
为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,x必须满足
L |
2 |
∴
L |
2 |
|
L |
2 |
|
|
即:2.5m/s≤v0≤5m/s
(2)设以上述速度入射的带电粒子,最多能有n个落到下极板上.则第(n+1)个粒子的加速度为a,
由牛顿运动定律得
mg-qE=ma③
其中E=
U |
d |
Q |
Cd |
nq |
Cd |
由③、④得a=g?
nq2 |
Cmd |
第(n+1)粒子做匀变速曲线运动
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