如图所示，一平行板电容器板长L=4cm，板间距离为d=3cm，倾斜放置，使板面与水平方向夹角α=37°，若两板间所加电压U=100V，一带电荷量q=3×10-10C的负电荷以v0=0.5m/s的速度自A板左边缘水平进入

Question

如图所示，一平行板电容器板长L=4cm，板间距离为d=3cm，倾斜放置，使板面与水平方向夹角α=37°，若两板间所加电压U=100V，一带电荷量q=3×10^-10 C的负电荷以v₀=0.5m/s的速度自A板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，则

（1）带电粒子从电场中飞出时的速度为多少？
（2）带电粒子的质量为多少？（g取10m/s²）

Answer 1

（1）对液滴由动能定理得：qU=(1)/(2)mv2-(1)/(2)mv02，
代入数据解得：v=1m/s．
（2）根据题意画出带电液滴的受力图如图所示，由图可得：
qEcosα=mg，
E=(U)/(d)
解得：m=(qUcosα)/(dg)=(3×10-10×100×0.8)/(0.03×10)kg=8×10^-8kg
答：（1）粒子飞出时的速度为1m/s．
（2）带电粒子质量为8×10^-8kg．