精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量m=5×10-8kg的帶電粒子，以初速v0=2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央，水平飛入電場，已知金屬板長0.1m，板間距離d=2×10-2m，當(dāng)UAB=1000V時，帶電粒子恰好沿直線穿過電場，若兩極板間的電勢差可調(diào)，要使粒子能從兩板間飛出，UAB的變化范圍是多少？（g取10m/s2）
分析：先根據(jù)帶電微粒恰好沿直線穿過板間的條件，求出微粒的帶電量q，再求出偏轉(zhuǎn)位移的表達(dá)式，帶電微粒豎直向上或向下位移 x小于等于
d
2
才能從板間飛出，根據(jù)偏轉(zhuǎn)位移的表達(dá)式即可求解．
解答：解：帶電微粒恰好沿直線穿過板間的條件，求出微粒的帶電量q
qE=mg   
E=
U
d
   
q=
mgd
U

帶電微粒豎直向上或向下位移 x小于等于
d
2
才能從板間飛出，
取向上為正方向，則
d
2
≥x≥-
d
2

運(yùn)動時間t=
L 
v0

設(shè)板間電壓為u，場強(qiáng)
u
d
，電場力
uq
d

豎直勻加速運(yùn)動加速度 a=
qu
d
-mg
m
=
(u-U)g
U
  
x=
1
2
at2=
(u-U)gL2
2Uv02

要使粒子能從兩板間飛出，則
d
2
≥
(u-U)gL2
2Uv02
≥-
d
2

dUv02
gL2
≥（u-U）≥-
dUv02
gL2

800V≥（u-U）≥-800V
1800V≥u≥200V
答：要使粒子能從兩板間飛出，UAB的變化范圍是200V～1800V．
點(diǎn)評：該題主要考查了偏轉(zhuǎn)位移的求解方法，要注意帶電微粒豎直向上或向下位移x小于等于
d
2
才能從板間飛出，難度適中．
練習(xí)冊系列答案
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4
4
N，在5s內(nèi)力F做功
100
100
J，做功的功率是
20
20
w．

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