Question

【題目】水平放置的平行板電容器如圖，原來兩板不帶電，上極板接地，板長L＝1 m，兩板間距離d＝0.4 m．有一束相同的帶正電微粒，以相同的初速度v0先后從兩板中央平行極板射入，由于重力作用微粒落到下極板上，微粒所帶電荷立即轉移到下極板且均勻分布在下極板上，設前一微粒落到下極板上時后一微粒才能開始射入兩板間，且第一個微粒恰好落在下極板中點處．已知微粒質量m＝1×10－4 kg，電量q＝1×10－6 C，電容器電容，g＝10 m/s2．求：

(1)微粒入射的初速度v0的大��；

(2)當微粒從極板間穿出時，極板間電壓U；

(3)當微粒從極板間穿出時，落在下極板上的微粒個數(shù)．

Answer 1

【答案】（1）2.5 m/s（2）300 V（3）900個

【解析】

(1)第一個微粒在極板間做平拋運動，水平位移：

豎直位移：

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：

(2)微粒恰好從極板下邊緣射出，水平方向：

豎直方向：

代入數(shù)據(jù)解得：

由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

(3) 極板間的電荷量：

落在下極板上的微粒個數(shù)：

個