如圖所示，EF與GH間為一無場區．無場區左側A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板，兩板上加某一電壓...

問題詳情：

如圖所示，EF與GH間為一無場區．無場區左側A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板，兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強電場，其中A為正極板．無場區右側為一點電荷Q形成的電場，點電荷的位置O為圓弧形細圓管CD的圓心，圓弧半徑為R，圓心角為120°，O、C在兩板間的中心線上，D位於GH上．一個質量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線*入勻強電場，粒子出勻強電場經無場區後恰能進入細圓管，並做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運動．(不計粒子的重力、管的粗細)求：

(1)O處點電荷的電*和電荷量；

(2)兩金屬板間所加的電壓．

【回答】

解析　(1)由幾何關係知，粒子在D點速度方向與水平方向夾角為30°，進入D點時速度v＝＝v0　①

在細圓管中做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運動，故Q帶負電且滿足k＝m　②

由①②得：Q＝

(2)粒子*出電場時速度方向與水平方向成30°

tan 30°＝③

vy＝at④

a＝⑤

t＝⑥

由③④⑤⑥得：U＝＝

知識點：靜電場及其應用單元測試

題型：計算題