Question

如图所示，两平行金属板水平放置，两板间距离为d=12cm，板长l=20cm，两板之间的电压为U=120V，上板带正电，下板放在水平地面上。一带电粒子质量为kg、电荷量为C，该带电粒子以水平速度，沿着上板的边缘垂直于电场方向进入两板电场中（假设两板之间为匀强电场，两板外无电场，不计带电粒子的重力）。求：

(1)该带电粒子在电场中运动的加速度大小；

(2)带电粒子从两板间射出时在竖直方向上的偏移量；

(3)带电粒子落地位置。

Answer

(1)(2)4cm(3)离金属板下板右侧水平距离为20cm

【解析】

(1)匀强电场的场强：

由牛顿第二定律有：

qE=ma

解得：

；

(2)设带电粒子在偏转电场中运动的时间为t

带电粒子在水平方向做匀速运动，有：

带电粒子射出偏转电场时在竖直方向上的偏移量：

解得：

y=4cm

(3)如图所示，由带电粒子在匀强电场中运动的特点知，将速度反向延长交于上板的中点，

由相似三角形得：

解得：

cm

带电粒子落地点离金属板下板右侧的水平距离为20cm。