Question

【题目】长为l的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°，如图所示．求：

（1）粒子末速度的大小；

（2）匀强电场的场强；

（3）两板间的距离d．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】试题分析：粒子在电场中做类平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是匀加速直线运动，根据速度矢量图可以求得粒子末速度的大小；由竖直方向是匀加速直线运动，根据匀加速运动的速度公式和牛顿第二定律可以求得匀强电场的场强；由匀加速直线运动的规律求得板间距离的大小由牛顿定律和运动学公式求解。

（1）粒子在电场中做的是类平抛运动，由速度矢量图,

得粒子末速度为：

（2）粒子在电场中运动时间为：

粒子射出电场时沿场强方向的分速度：

在竖直方向有：

联立以上可得场强为：

（3）粒子子在竖直方向上做的是匀加速运动，由匀变速运动的规律

可得两板间距离：