(1)由于一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,且恰好打在N板中央,设极板间的电压为U、极板间的宽度为d、极板的长度为L,粒子的初速度为v0. 所以水平方向:=v0t ① 竖直方向:d=at2=t2 ② 由②解得:d2=t2 ③ 为使粒子刚好能飞出电场,则水平方向:L=v0t2 ④ 由①④两式解得:t2=2t ⑤ 此过程保持电键闭合状态,即上面公式中电压U不变,由③⑤两式可知当时间由t变为2t时,d变为2d,即极板宽度变为原来的两倍,N板向下移动d. (2)将电键打开,上下移动极板时极板的带电量不变,极板间的场强不变,所以②式变为:d=at2=t2, 仍欲使粒子刚好飞出电场,运动时间由t变为2t,竖直方向的分位移变为4d,所以下极板要向下移动3d距离. 答:(1)保持电键闭合状态,为使粒子刚好能飞出电场,N板向下移动d; (2)将电键打开,仍欲使粒子刚好飞出电场,N板向下移动3d. |