Question

【題目】如圖所示，兩塊平行金屬板豎直放置，兩板間的電勢差U=1.5×103V（僅在兩板間有電場）．先將一質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板的左上方距 兩板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=2m/s水平拋出，小球恰好從左板的上邊緣進入電場，在兩板間沿直線運動，從右板的下邊緣飛出電場，求：

（1）小球剛進入極板上邊緣時的速度；

（2）金屬板的長度L．

Answer 1

【答案】（1）45° （2）0.6m

【解析】

（1）小球未進電場前做平拋運動，根據(jù)高度和初速度，求出小球剛進入電場時速度大小和方向；

（2）在電場中粒子沿直線運動，所受的合力方向與運動方向相同，根據(jù)幾何關(guān)系求出板間距離，再由數(shù)學知識求出板長。

（1）小球未進電場前做平拋運動，則小球到達左板上邊緣時的豎直分速度為：

所以：

設小球剛進入電場時速度方向與豎直方向之間的夾角為θ，則：，解得：θ=45°

（2）小球在電場中沿直線運動，所受到合力方向與運動方向相同，設板間距為d，則有：

，，解得：