14.平行板電容器兩極板長度、寬度、兩極板間距均為l,在極板左側有一“狹縫”粒子源(粒子源長度也為l),沿極板中心平面連續(xù)不斷地向整個電容器射入相同粒子,距極板右端
處有一與極板垂直的足夠大光屏,如圖所示。粒子質量為m,電荷量為q,初速度大小均為v
0,初速度方向均垂直于光屏。當平行板電容器兩極板間電壓為U
0(未知)時,粒子恰好從極板右側邊緣飛出電場。在兩極板間加上0~U
0連續(xù)變化的電壓,每個粒子通過電容器的時間都遠小于電壓變化的時間,在每個粒子通過電容器的時間內,電場可視為勻強電場,不計粒子重力。試求:
(1)電壓U
0;
(2)粒子打在光屏上的最大速度;
(3)粒子打在光屏上的區(qū)域面積。