如图所示电路中,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器可调取值为0~2R0,定值电阻阻值为R0,C为平行板

C为平行板电容器,极板长度为l,极板间距为d,极板的右侧距极板L处有一荧光屏。现让一束质量为m,电量为q的带电粒子(不计粒子的重力)以速度平行于极板沿中线进入电容器,现改变滑动变阻器阻值,并设所有带电粒子总是能从右侧穿出,试求带电粒子在荧光屏上打击范围的竖直宽度多大?
2026年09月28日 06:39
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网友(1):

首先我们知道,电容器的上极板带正电,下极板带负电,而电容器两端的电压就是滑动变阻器的电压。粒子带正q电荷,那么电容器的极板之间会产生一个匀强电场,下面的问题就是根据这个开始分析。
解:当滑动变阻器阻值最小的时候,电容器两端电压为零,没有电场,粒子在两极板间不受力,所以会打在O点(屏幕中间)
但滑动变阻器的阻值最大 即R=2R0, (1)
此时极板间的电压U=(E(电动势)÷(R+R0))×R (2)
所以极板之间的电场E=U÷d (3)
电场力F=Eq (4)
所以粒子在竖直方向上受到一个向下的电场力的作用,下面的分析就和平抛运动很像了。
竖直方向:d/2=(F/m)t×t (5)
水平方向:L=V(粒子速度)×t (6)
根据以上的六个公式,即可得出当滑动变阻器阻值最大的时候粒子在屏幕上的位置X
如果粒子带-q,那么道理一样,只不过就是向上运动
那么粒子的运动范围: 从上面的X的位置——下面X的位置(你自己解一下没问题吧)