（12分）两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m＝5×10－6 kg的带电粒子，以v0＝2 m/s的水平速度从两板正中位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离

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（12分）两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m＝5×10－6 kg的带电粒子，以v₀＝2 m/s的水平速度从两板正中位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离为d＝4 cm，板长l＝10 cm.

(1)当A、B间的电压为U_AB＝1 000 V时，粒子恰好不偏转，沿图中虚线射出电场．求该粒子的电荷量和电性．(g取10 m/s2)
(2)令B板接地，欲使该粒子射出偏转电场，求A板所加电势的范围．

答案

⑴

负电 ⑵600V＜φ_A＜2600V

解析

试题分析：⑴当UAB＝1000V时，粒子恰好不偏转，则

，代入数据得

.重力方向竖直向下，电场力方向竖直向上，而电场强度方向竖直向下（U_AB＞0），所以粒子带负电。
（2）当qE＞mg时，带电粒子向上偏，从右上边缘M点飞出，设此时φ_A＝φ₁，因为φ_B＝0，所以U_AB＝φ₁，电场力和重力都沿竖直方向，粒子在水平方向做匀速直线运动，速度V_x＝V₀；在竖直方向

当qE＜mg时，带电粒子向下偏转，设φ_A＝φ₂，则竖直方向

同理可得φ₂＝600V，故欲使带电粒子射出偏转电场，A板的电势范围为600V＜φ_A＜2600V

举一反三

一带负电油滴在电场中从N到M的运动轨迹如图中虚线所示，实线为电场线，不计空气阻力。则可以判断：

A．M点电势小于N点电势

B．M点场强大于N点场强

C．油滴在M点电势能小于N点电势能

D．油滴从N运动到M，重力势能和动能之和减小

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如图所示，初速度不计的电子从电子枪中射出，在加速电场中加速，从正对P板的小孔射出，设加速电压为U₁，又垂直偏转电场方向射入板间并射出，设偏转电压为U₂。则：

A．U₁变大，则电子进入偏转电场的速度变大

B．U₁变大，则电子在偏转电场中运动的时间变长

C．U₂变大，则电子在偏转电场中运动的加速度变大

D．若要电子离开偏转电场时偏移量变小，仅使U₁变大，其它条件不变即可

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下列关于静电场的说法正确的是（）

A．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动

B．在孤立的点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点

C．场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零

D．初速度为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动

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（4分）如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度v₀在金属板上自左端向右端运动，小球做_______运动；受到的电场力做的功为_______.

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电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的。密立根油滴实验的原理如图所示：两块水平放置的平行金属板与电源相连接，上板带正电，下板带负电，油滴从喷雾器喷出后，由于与喷嘴摩擦而带负电，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入（可认为初速度为0）平行金属板间，落到两板之间的匀强电场中。在强光照射下，观察者通过显微镜观察油滴的运动。
从喷雾喷出的小油滴可以视为球形，小油滴在空气中下落时受到的空气阻力f大小跟它下落的速度v的大小的关系是：f=6πηrv，式中r为油滴半径，η为粘滞系数。设重力加速度为g，不考虑油滴的蒸发。

（1）实验中先将开关断开，测出小油滴下落一段时间后达到匀速运动时的速度v₁，已知油的密度为ρ，空气的密度为ρ′，粘滞系数为η，试由以上数据计算小油滴的半径r；
（2）待小球向下运动的速度达到v₁后，将开关闭合，小油滴受电场力作用，最终达到向上匀速运动，测得匀速运动的速度v₂，已知两金属板间的距离为d，电压为U。试由以上数据计算小油滴所带的电荷量q；
（3）大致（不要求精确的标度）画出油滴从进入平行金属板到向上匀速运动这段过程中的v—t图像（设竖直向下为正方向）。

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