如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來AB兩板不帶電,B極板接地,它的極板長l=0.1m,兩板間距離d=0.4...
問題詳情:
如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來AB兩板不帶電,B極板接地,它的極板長l=0.1 m,兩板間距離d=0.4 cm,現有一微粒質量m=2.0×10-6 kg,帶電荷量q=+1.0×10-8 C,以一定初速度從兩板*平行於極板*入,由於重力作用微粒恰好能落到A板的中點O處,取g=10 m/s2.試求:
(1)帶電粒子入*初速度v0的大小:
(2)現使電容器帶上電荷,使帶電微粒能從平行板電容器的右側*出,則帶電後A板的電勢為多少?
【回答】
解析 (1)電容器不帶電時,微粒做平拋運動,則有=v0t,=gt2,聯立兩式得v0= ,代入資料得v0=2.5 m/s.
(2)若使微粒能從電容器右側*出,則要求A板的電勢大於0,且B板接地電勢等於0,則有UAB=φA-φB=φA,A板電勢最小時,微粒剛好從A板右側邊緣*出,則有l=v0t1,=a1t,且mg-q=ma1,聯立以上各式得φAmin=6 V,A板電勢最大時,微粒剛好從B板右側邊緣*出,則有q-mg=ma2,且有a2=a1,代入資料解得φAmax=10 V,綜合可得6 V≤φA≤10 V.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題
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