Question

【題目】如圖所示，A、B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U1=100V，C、D是水平放置的平行金屬板，板間距離為d=0.2m，板的長度為L=1m，P是C板的中點，A、B兩板小孔連線的延長線與C、D兩板的距離相等，將一個負離子從板的小孔處由靜止釋放，求：

（1）為了使負離子能打在P點，C、D兩板間的電壓應為多少？哪板電勢高？

（2）如果C、D兩板間所加的電壓為4V，則負離子還能打在板上嗎？若不能打在板上，它離開電場時發生的側移為多少？

Answer 1

【答案】（1）U2=32V，C板電勢高；（2）不能打在板上；y=0.05m

【解析】

試題（1）電子在加速電場中，電場力做正功，根據動能定理求解；

（2）由題：電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能打在C板的正中點P，得知：，根據牛頓第二定律求出加速度，再位移公式求出時間．根據負離子的受力方向確定極板電勢的高低；

（3）由題，則由求解．

（1）在AB間加速①

進入CD偏轉，設CD電壓為U2則②

③

④

解①②③④得

代入數據得U2=32V 帶負電的離子向上偏轉，C板電勢高。 (5分)

（2）設打到板上臨界電壓為U3，則⑤⑥⑦

解①⑤⑥⑦得U3=8V 所以能打出去

（5分）