如圖，兩金屬板P、Q水平放置，間距為d．兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網G，PQG的尺寸相同．G接地，PQ的...

問題詳情：

如圖，兩金屬板P、Q水平放置，間距為d．兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網G，PQG的尺寸相同．G接地，PQ的電勢均為（>0）．質量為m，電荷量為q（q>0）的粒子自G的左端上方距離G為h的位置，以速度v0平行於紙面水平*入電場，重力忽略不計．

（1）求粒子第一次穿過G時的動能，以及她從*入電場至此時在水平方向上的位移大小；

（2）若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場，則金屬板的長度最短應為多少？

【回答】

（1）；（2）

【詳解】

解：（1）PG、QG間場強大小相等，均為E，粒子在PG間所受電場力F的方向豎直向下，設粒子的加速度大小為a，有

①

F=qE=ma②

設粒子第一次到達G時動能為Ek，由動能定理有

③

設粒子第一次到達G時所用時間為t，粒子在水平方向的位移為l，則有

④

l=v0t⑤

聯立①②③④⑤式解得

⑥

⑦

（2）設粒子穿過G一次就從電場的右側飛出，則金屬板的長度最短，由對稱*知，此時金屬板的長度L為⑧

知識點：帶電粒子在電場中的運動

題型：解答題