Question

【題目】如圖所示，兩塊平行金屬板豎直放置，兩板間的電勢差U＝1500 V(僅考慮兩板間的電場)，現將一質量、電荷量的帶電小球從兩板的左上方距兩板上端的高度h＝20 cm的地方以初速度v0＝4 m/s水平拋出，小球恰好從左板的上邊緣進入電場，在兩板間沿直線運動，從右板的下邊緣飛出電場，求：

(1)金屬板的長度L

(2)小球飛出電場時的動能Ek

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

解：（1）小球未進電場前做平拋運動，則小球到達左板上邊緣時的豎直分速度：

設小球此時速度方向與豎直方向之間的夾角為θ，則：

小球在電場中沿直線運動，所受合力方向與運動方向相同，設板間距為d，

則：tanθ=

L=

（2）根據動能定理得：

進入電場前：mgh=

電場中運動過程：

解得 Ek="0.175J"

答：（1）金屬板的長度L=0.15m．

（2）小球飛出電場時的動能Ek=0.175J．