Question

物理问题~~急急急！

18．（10分）如图所示的装置， U1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为l，两板间距离为d。一个质量为m，带电量为-q的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中。若在两水平金属板间加一电压U2，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端l／4处，为使带电质点经U1加速后沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围。

Answer 1

解析:

当两金属板间加电压U2，上板为正时，对质点有：U2g/d=mg (1)
下板为正时：U2q/d+mg=ma(2)
由(1)、(2)解出：a＝2g
带电质点射到下板距左端L/4处，在竖直方向作匀加速直线运动

为使带电质点射出金属板，质点在竖直方向运动应有 竖直：d/2=at1^2/2
水平：v0t1=1/4
a′是竖直方向的加速度，t2是质点在金属板间运动时间
解出a,＜g/8
若a′的方向向上则两金属板应加电压为U′上板为正

若a′的方向向下则两极间应加电压U″上板为正

为使带电质点能从两板间射出，两板间电压U始终应上板为正
则有 9U2/8＜U＜7U2/8
打字用了很多时间 所以比较慢 抱歉

追问

“U2g/d=mg”
这条式子怎样得到的

追答

因为正好沿着中央射出，竖直方向合力为0才能保证沿水平直线运动，所以电场力等于重力

Answer 2

老板，你说的“如图”，请问图在哪里啊？

Answer 3

　解：　　①
②
　　由①、②解出a=2g③
④
⑤
为使带电质点射出金属板，质点在竖直方向运动应有
⑥　　　　　　⑦
a′是竖直方向的加速度，t2是质点在金属板间运动时间
⑧
若a′的方向向上则两金属板应加电压为U′上板为正有⑨
若a′的方向向下则两极间应加电压U″上板为正有　　⑩

为使带电质点从两板间射出，两板间电压U始终应上极为正9U2/8>U>7U2/8