问题详情:
水平放置的两平行金属板,板长L=1m,板间距d=0.06m,上板带正电,下板带负电,两板间有一质量m=0.1g,带电量q=﹣4×10﹣7C的微粒沿水平方向从两板*处以V0=10m/s的初速度*入匀强电场,要使带电微粒能穿出极板,求两极间电压的范围.
【回答】
解:当粒子刚好从上极板或下极板边缘*出时,则有
带电微粒水平方向做匀速直线运动,则有 t=
竖直方向上做匀加速直线运动,由y=
解得:a=m/s2,
微粒带负电,所受的电场力竖直向上,大小为 F=qE=q
当粒子刚好从下极板边缘*出时,电压最小,则
根据牛顿第二定律得:mg﹣q
解得:Umin=,
当粒子刚好从下极板边缘*出时,电压最小,则
根据牛顿第二定律得:q
解得:
所以两极间电压的范围为60V≤U≤240V.
答:两极间电压的范围为60V≤U≤240V.
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题