帶電粒子在電場中運動水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上級板接地,他的極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm
題目:
帶電粒子在電場中運動
水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上級板接地,他的極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm,有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入,由於重力作用微粒能落到下板,已知微粒質量m=2*10^-6kg,電量q=1*10^-8C,電容器電容爲C=10^-6F,求(1)爲使第一粒子能落到下板中點到下板邊緣,入射速度應爲多少?(2)以上述速度入射的帶電粒子,最多能有多少落到下級板?
解答:
根據g(t^2)/2=h,h=d/2=0.002m,得t=0.02s.
最大速度v1=L/t=0.1/0.02=5m/s
最小速度v2=(L/2)/t=2.5m/s
所以入射速度爲2.5m/s~5m/s.
最後一個能落到下級板的粒子入射速度爲最小入射速度,即爲2.5m/s.
t2=L/(v2)=0.04s
[a(t2)^2]/2=h ,a=2.5m/s^2
設E爲場強,u爲電勢差,Q爲電容器最後的電量
根據牛頓第二定律得:
mg-Eq=ma
代入數值求得E=1500v/m
u=Ed=1500*0.004=6v
Q=uc=6*10^-6C
n=Q/q=(6*10^-6)/(1*10^-8)=600
答:所以入射速度爲2.5m/s~5m/s,最多能有600個粒子落到下級板
如果還不明白的可以追問,希望能幫到你……
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