長為L的平行金屬板電容器，兩板間形成勻強電場，一個帶電荷量為+q，質量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上極板沿垂直于電場線方向射入勻強電場中，剛好從下極板邊緣射出，且射出時速度方向恰好與下板成30°角，如下圖所示，求勻強電場的場強大小和兩極板間的距離．
分析：（1）粒子在電場中做類平拋運動，水平方向是勻速直線運動，豎直方向是勻加速直線運動，由此可以求得粒子末速度的大小，由豎直方向是勻加速直線運動，根據(jù)勻加速運動的速度公式和牛頓第二定律可以求得勻強電場的場強；
（2）由勻加速直線運動的規(guī)律求得板間距離的大�。�
解答：解：帶電粒子經(jīng)過勻強電場好似從平行金屬板的中間
L
2
處發(fā)生偏轉，
則其偏轉角的正切為：tanθ═
y
L
2
=
2y
L
，
所以d=y=
2y
L
tanθ=
3
6
L，
而y=
1
2
at2=
1
2
qE
m
(
L
v0
)2=
3
6
L，
則E=
3
m
v
2
0
3qL
．
答：勻強電場的場強大小
3
m 
v
2
0
3qL
；兩極板間的距離
3
6
L．
點評：粒子垂直進入電場中做的是類平拋運動，本題就是考查學生對類平拋運動的規(guī)律的應用．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?蘇州二模）如圖所示，間距為L的平行金屬板AB、CD之間有相互垂直的勻強電場和勻強磁場（圖中未畫出），電場強度為E1，磁感應強度為B1．帶異種電荷的兩離子a、b，負離子a質量為m、帶電量為q，其比荷為正離子b比荷的9倍．它們在分別距離AB、CD板L/4處，以平行于金屬板方向的速度沿直線穿過ABCD區(qū)域進入電場強度為E2的勻強電場區(qū)，E2與E1平行．MNP為沿AB、CD中心線方向的光滑絕緣板，離子與板碰撞后反彈無能量損失（即反彈前后水平分速度保持不變，豎直分速度大小不變、方向相反），且電量保持不變，到達板的N點后反彈進入磁感應強度為B2的勻強磁場區(qū)，不計兩離子間的相互作用力及重力．
（1）在圖中畫出AB、CD間勻強磁場B1的方向，并寫出離子速度大小的表達式；
（2）MN的長度要滿足什么條件，兩離子能恰好到達N點？
（3）若a離子的比荷q/m=108C/kg，El=103V/m，Bl=0.1T，E2=3×103V，L=2×10-3m，且板NP足夠長．則兩離子進入勻強磁場B2后，沿板NP方向上平均速度之比為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩塊長均為L的平行金屬板M、N與水平面成α角放置在同一豎直平面，充電后板間有勻強電場。一個質量為m．帶電量為q的液滴沿垂直于電場線方向射人電場，并沿虛線通過電場。下列判斷中正確的是( 　　)

A.液滴在電場中做勻速直線運動

B.液滴在電場中的電勢能逐漸增大

C．電場強度的大小E＝mgcosα/q 　

D．液滴離開電場時的動能增量為－mgLsinα

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年陜西長安一中高二上學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖所示，兩塊長均為L的平行金屬板M、N與水平面成α角放置在同一豎直平面，充電后板間有勻強電場。一個質量為m．帶電量為q的液滴沿垂直于電場線方向射人電場，并沿虛線通過電場。下列判斷中正確的是(     )

A．液滴在電場中做勻速直線運動
B．液滴在電場中的電勢能逐漸增大
C．電場強度的大小E＝mgcosα/q
D．液滴離開電場時的動能增量為－mgLsinα

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年陜西長安一中高二上學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖所示，兩塊長均為L的平行金屬板M、N與水平面成α角放置在同一豎直平面，充電后板間有勻強電場。一個質量為m．帶電量為q的液滴沿垂直于電場線方向射人電場，并沿虛線通過電場。下列判斷中正確的是(     )

A．液滴在電場中做勻速直線運動
B．液滴在電場中的電勢能逐漸增大
C．電場強度的大小E＝mgcosα/q
D．液滴離開電場時的動能增量為－mgLsinα

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科目：高中物理 來源：2014屆陜西長安一中高二上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，兩塊長均為L的平行金屬板M、N與水平面成α角放置在同一豎直平面，充電后板間有勻強電場。一個質量為m．帶電量為q的液滴沿垂直于電場線方向射人電場，并沿虛線通過電場。下列判斷中正確的是(     )

A．液滴在電場中做勻速直線運動

B．液滴在電場中的電勢能逐漸增大

C．電場強度的大小E＝mgcosα/q

D．液滴離開電場時的動能增量為－mgLsinα

 

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