(2012?东莞二模)如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L=0.1m,

2024-12-28 07:32:35
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回答1:

(1)设粒子打在下极板中点、边缘的初速度分别为v1,v2,则
偏转位移:

d
2
1
2
gt2
得,t=
d
g
0.4×10?2
10
s=0.02s

水平方向:
L
2
v1t

          L=v2t
联立解得:v1=2.5m/s,v2=5m/s       
故粒子的初速度满足2.5m/s≤v0≤5m/s.   
(2)设粒子刚好从边缘飞出时极板带电为Q,场强为E,板间电压为U
由牛顿第二定律得:mg-Eq=ma
偏转位移:
d
2
1
2
at2

水平位移:L=v0t
又 v0=2.5m/s                
联立解得:E=1.5×103N/C             
则U=Ed,Q=CU
解得Q=6×10-6C         
最多能落到下极板粒子的个数 n=
Q
q
=
6×10?6
1×10?8
=600个
答:
(1)为使第一个微粒的落点范围能在下板中点到紧靠边缘的B点之内,微粒入射的初速度v0的取值范围为2.5m/s≤v0≤5m/s;
(2)若带电微粒以第一问中初速度v0的最小值入射,最多能有600个带电微粒落到下极板上.