如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板长l=0.1m,两板间距离d=0.4...
问题详情:
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板长l=0.1 m,两板间距离d=0.4 cm,现有一微粒质量m=2.0×10-6 kg,带电荷量q=+1.0×10-8 C,以一定初速度从两板*平行于极板*入,由于重力作用微粒恰好能落到A板的中点O处,取g=10 m/s2.试求:
(1)带电粒子入*初速度v0的大小:
(2)现使电容器带上电荷,使带电微粒能从平行板电容器的右侧*出,则带电后A板的电势为多少?
【回答】
解析 (1)电容器不带电时,微粒做平抛运动,则有=v0t,=gt2,联立两式得v0= ,代入数据得v0=2.5 m/s.
(2)若使微粒能从电容器右侧*出,则要求A板的电势大于0,且B板接地电势等于0,则有UAB=φA-φB=φA,A板电势最小时,微粒刚好从A板右侧边缘*出,则有l=v0t1,=a1t,且mg-q=ma1,联立以上各式得φAmin=6 V,A板电势最大时,微粒刚好从B板右侧边缘*出,则有q-mg=ma2,且有a2=a1,代入数据解得φAmax=10 V,综合可得6 V≤φA≤10 V.
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题
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