Question

19．已知質量為 m，帶電量為-q 的小球，從水平放置的平行金屬板上板小孔處，以初速度v₀ 豎直向下進入板間，做加速運動．已知兩板間距為 d，電源能提供的電壓為U 且恒定，重力加速度為g．求：
（1）平行板間電場強度大小和方向． 
（2）小球到達下極板時速率v為多大？

Answer 1

分析 （1）由勻強電場的電場強度公式直接求解，根據(jù)電勢高低判斷場強方向；
（2）由牛頓第二定律和運動學公式聯(lián)立求解．

解答 解：（1）平行板間電場強度大小為：E=$\frac{U}i42qz6g$     
方向：豎直向下
（2）根據(jù)牛頓第二定律：mg-$\frac{U}1vcqdck$q=ma
由位移與速度關系可得：2ad=v²-v₀²
聯(lián)立解得：v=$\sqrt{2（gd-\frac{Uq}{m}）+{v}_{0}^{2}}$
答：（1）平行板間電場強度大小為$\frac{U}spnlzxz$，方向豎直向下； 
（2）小球到達下極板時速率v為$\sqrt{2（gd-\frac{Uq}{m}）+{v}_{0}^{2}}$．

點評 解答此題關鍵是注意討論是哪一個極板的電勢高．第二問也可用動能定理求解．
運用動能定理解題關鍵選擇好研究的過程，分析過程中有哪些力做功，然后根據(jù)動能定理列式求解，難度不大．