Question

【題目】長(zhǎng)為L的平行金屬板水平放置,兩極板帶等量的異種電荷,板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子,以初速度v0緊貼上極板垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入該電場(chǎng),剛好從下極板邊緣射出,射出時(shí)速度恰與下極板成30°角,如圖所示,不計(jì)粒子重力.

(1).粒子末速度的大小;

(2).勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);

(3).兩板間的距離.

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析：（1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由此可以求得粒子末速度的大小；

（2）由豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)的速度公式和牛頓第二定律可以求得勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；

（3）由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求得板間距離的大�。�

解：（1）粒子在電場(chǎng)中做的是類平拋運(yùn)動(dòng)，

由圖可得，粒子的末速度為

V==．

（2）∵V⊥=V0tan30°=

粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t=

垂直于板的速度的大小為 V⊥=at=，

解得：E=．

（3）粒子子在豎直方向上做的是勻加速運(yùn)動(dòng)，

由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，

d=t=L．

答：（1）粒子末速度的大小是；

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為；

（3）兩板間的距離d為L．