Question

如圖所示，兩平行金屬板水平放置，間距為d，板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球，以豎直向下的初速度從上板的小孔射入，當(dāng)它從下板的小孔穿出時(shí)所用的時(shí)間為t，若小球以同樣大小的初速度從下板的小孔豎直向上射入，則從上板小孔穿出時(shí)所用的時(shí)間為．不計(jì)空氣阻力．求：
（1）指出兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向．
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�
（3）小球穿出下板小孔時(shí)速度v₁與穿出上板小孔時(shí)速度v₂之比v₁：v₂．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)題意，帶負(fù)電小球，以豎直向下的初速度從上板的小孔射入，當(dāng)它從下板的小孔穿出時(shí)所用的時(shí)間為t，若小球以同樣大小的初速度從下板的小孔豎直向上射入，從上板小孔穿出時(shí)所用的時(shí)間為，由知，加速度a向上，電場(chǎng)力向上，電場(chǎng)強(qiáng)度向下；根據(jù)速度與時(shí)間的關(guān)系，求末速度．
解答：解：（1）小球帶負(fù)電，向上運(yùn)動(dòng)的快，加速度向上，電場(chǎng)力向上，故場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下．
   （2）根據(jù)題意，小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a應(yīng)豎直向上．
     Eq-mg=ma  ①
從上往下：②
從下往上：③
由以上三式解得電場(chǎng)強(qiáng)度：E= 
（3）由以上②③兩式得：a=，，
  則：v₁=v-at 
       得
       v₁：v₂=1：7
點(diǎn)評(píng)：考查了兩類問題的已知運(yùn)動(dòng)求受力，受力分析多了電場(chǎng)力，難度一般．