问题详情:
如图所示,EF与GH间为一无场区.无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板,两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场,其中A为正极板.无场区右侧为一点电荷Q形成的电场,点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心,圆弧半径为R,圆心角为120°,O、C在两板间的中心线上,D位于GH上.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线*入匀强电场,粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管,并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动.(不计粒子的重力、管的粗细)求:
(1)O处点电荷的电*和电荷量;
(2)两金属板间所加的电压.
【回答】
解析 (1)由几何关系知,粒子在D点速度方向与水平方向夹角为30°,进入D点时速度v==v0 ①
在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动,故Q带负电且满足k=m ②
由①②得:Q=
(2)粒子*出电场时速度方向与水平方向成30°
tan 30°=③
vy=at④
a=⑤
t=⑥
由③④⑤⑥得:U==
知识点:静电场及其应用单元测试
题型:计算题