問題詳情:
水平放置的兩平行金屬板,板長L=1m,板間距d=0.06m,上板帶正電,下板帶負電,兩板間有一質量m=0.1g,帶電量q=﹣4×10﹣7C的微粒沿水平方向從兩板*處以V0=10m/s的初速度*入勻強電場,要使帶電微粒能穿出極板,求兩極間電壓的範圍.
【回答】
解:當粒子剛好從上極板或下極板邊緣*出時,則有
帶電微粒水平方向做勻速直線運動,則有 t=
豎直方向上做勻加速直線運動,由y=
解得:a=m/s2,
微粒帶負電,所受的電場力豎直向上,大小爲 F=qE=q
當粒子剛好從下極板邊緣*出時,電壓最小,則
根據牛頓第二定律得:mg﹣q
解得:Umin=,
當粒子剛好從下極板邊緣*出時,電壓最小,則
根據牛頓第二定律得:q
解得:
所以兩極間電壓的範圍爲60V≤U≤240V.
答:兩極間電壓的範圍爲60V≤U≤240V.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題