Question

如图所示，水平放置的两平行金属板，板长L=1.0m，板间距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=1.0m，板间距d=0.06m．上板带正电，下板带负电，两板间有一质量m=1.0×10-4kg，带电量q=-4×10-7C的微粒沿水平方向从两板中央处以v0=10m/s的初速射入匀强电场（g取10m/s2），求：（1）要使微粒沿水平直线从两极板穿过，两极板间的电压U0；（2）要使微粒从下极板右边边缘穿出，两极板间的电压U1．

Answer 1

（1）粒子在极板间做直线运动，处于平衡状态，
由平衡条件得：q

U0

d

=mg，
解得：U₀=150V；
（2）粒子在极板间做类平抛运动，
水平方向：L=v₀t，
竖直方向：

1

2

d=

1

2

at²，
由牛顿第二定律得：mg-

qU1

d

=ma，
代入数据解得：U₁=60V；
答：（1）要使微粒沿水平直线从两极板穿过，两极板间的电压U₀为150V；
（2）要使微粒从下极板右边边缘穿出，两极板间的电压U₁为60V．