如圖13所示，兩平行金屬板A、B長l＝8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢高300V，即UAB＝300...
問題詳情：
如圖13所示，兩平行金屬板A、B長l＝8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢高300V，即UAB＝300V。一帶正電的粒子電量q＝10-10C，質量m＝10-20kg，從R點沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場後經過界面MN、PS間的無電場區域後，進入固定在中心線上的O點的點電荷Q形成的電場區域（設界面PS右邊點電荷的電場分佈不受界面的影響）。已知兩界面MN、PS相距為L＝12cm，粒子穿過界面PS最後垂直打在放置於中心線上的熒光屏EF上。求（靜電力常數k＝9×109N·m2/C2）
（1）粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離多遠？
（2）點電荷的電量。
【回答】
解：⑴設粒子從電場中飛出時的側向位移為h, 穿過界面PS時偏離中心線OR的距離為y
則：h=at2/2 （1分）
又
（1分）
即：
（1分）
代入數據，解得： h=0.03m （1分）
帶電粒子在離開電場後將做勻速直線運動，由相似三角形知識得：
（2分）
代入數據，解得： y=0.12m （1分）
⑵設粒子從電場中飛出時沿電場方向的速度為vy，則：vy=at=
代入數據，解得：vy=1.5×106m/s （2分）
所以粒子從電場中飛出時的速度大小為：
（2分）
設粒子從電場中飛出時的速度方向與水平方向的夾角為θ，則：
（1分）
因為粒子穿過界面PS最後垂直打在放置於中心線上的熒光屏上，所以該帶電粒子在穿過界面PS後將繞點電荷Q作勻速圓周運動，其半徑與速度方向垂直。
勻速圓周運動的半徑： 
（1分）
由： 
（1分）
代入數據，解得： Q=1.04×10-8C （1分）
（説明：其它方法正確按步驟參照給分）
知識點：專題六 電場和磁場
題型：綜合題
