Question

如图所示，两带有等量异电荷的平行金属板M、N竖直放置，M、N两板间的距离d=0.5m．现将一质量为m=1×10^-2kg、电荷量q=4×10^-5C的带电小球从两极板上方A点以v₀=4m/s的初速度水平抛出，A点距离两板上端的高度h=0.2m，之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的B点，不计空气阻力，取g=10m/s²．设匀强电场只存在于M、N之间。求：

（1）两极板间的电势差；

（2）小球由A到B所用总时间；

（3）小球到达B点时的动能．

Answer 1

（1）

（2）0.3s

（3）0.225J

解析:

（1）设小球刚刚进入电场时，竖直方向的速度为，则

设小球在电场中做直线运动时，运动方向与水平方向夹角为，

则     

（2）小球平抛运动过程的时间为，则，

进入电场后，在水平方向上，

 ，   

（或设B点到极板上端的距离为L，则在竖直方向上：

）

（3）小球到达B点时的水平速度 

竖直分速度

（或从A到B由动能定理知：）