(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
gt21 2
得,t=
=
d g
s=0.02s
0.4×10?2
10
水平方向:
=v1tL 2
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
at21 2
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
=600个6×10?6
1×10?8
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.