Question

6．如圖所示，兩帶電平行板A、B間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，兩板相距d，板長L．一帶電量為q、質(zhì)量為m的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場(chǎng)后向著B板偏轉(zhuǎn)，不計(jì)帶電粒子所受重力，則
（1）粒子帶正電荷（填“正”或“負(fù)”）
（2）要使粒子能飛出電場(chǎng)，粒子飛入電場(chǎng)時(shí)的速度v₀至少為$L\sqrt{\frac{qE}{md}}$，此過程中粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為$\sqrt{\frac{md}{qE}}$，電勢(shì)能的變化量為$\frac{qEd}{2}$（用已知量表示）

Answer 1

分析 根據(jù)粒子所受電場(chǎng)力的方向確定粒子的電性．粒子在垂直電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在沿電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出粒子的初速度；并由電場(chǎng)力做功，求得電勢(shì)能的變化量．

解答 解：（1）粒子所受的電場(chǎng)力向下，則粒子帶正電；                 
（2）由題意：$\frac{1}{2}$at²=$\fracfy5eye9{2}$
即：$\frac{qE{L}^{2}}{2m{v}_{0}^{2}}$=$\fracqkketj3{2}$
代入數(shù)據(jù)解得：v₀=$L\sqrt{\frac{qE}{md}}$
而t=$\sqrt{\frac{md}{qE}}$；
根據(jù)電場(chǎng)力做功多少，則電勢(shì)能變化多少，
那么電勢(shì)能的變化量為：△E=q$\frac{U}{2}$=$\frac{qEd}{2}$； 
故答案為：（1）正；（2）$L\sqrt{\frac{qE}{md}}$，$\sqrt{\frac{md}{qE}}$，$\frac{qEd}{2}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握處理粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方法，抓住等時(shí)性，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解，同時(shí)掌握電勢(shì)能變化量的計(jì)算方法．