Question

【題目】如圖所示， 、是豎直放置的中心帶有小孔的平行金屬板，兩板間的電壓為， 、是水平放置的平行金屬板，板間距離為，板的長(zhǎng)度為， 是板的中點(diǎn)， 、兩板小孔連線的延長(zhǎng)線與、兩板的距離相等，將一個(gè)負(fù)離子從板的小孔處由靜止釋放，求：

（）為了使負(fù)離子能打在點(diǎn)， 、兩板間的電壓應(yīng)為多少？哪板電勢(shì)高？

（）如果、兩板間所加的電壓為，則負(fù)離子還能打在板上嗎？若不能打在板上，它離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)發(fā)生的側(cè)移為多少？

Answer 1

【答案】（） 板電勢(shì)高（）不能打在板上，而是從兩板間飛出

【解析】（）設(shè)負(fù)離子的質(zhì)量為，電量為，從板小孔飛出的速度為，由動(dòng)能定理．

由類(lèi)平拋規(guī)律：

又 整理可得

負(fù)離子打在點(diǎn)， ，

聯(lián)立⑤⑥解得，因負(fù)離子所受電場(chǎng)力方向向上，所以板電勢(shì)高；

（）若負(fù)離子從水平板邊緣飛出，則應(yīng)滿足： ， ．

將代入，可解得

可見(jiàn)，如果兩板間所加電壓為，則負(fù)離子不能打在板上，而是從兩板間飛出．

將，代入，解得

故如果、兩板間所加的電壓為，則負(fù)離子不能打在板上，它離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)發(fā)生的側(cè)移為。