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、

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.则(  )
A.两极板间的电势差为1.25×103V
B.小球从A到B的总时间为0.3s
C.小球到达B点时的动能为0.225J
D.小球在整个运动过程中机械能守恒
komata 1年前 已收到1个回答 举报

781260850 幼苗

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解题思路:(1)根据平抛运动的基本公式求出小球刚进入电场时竖直方向的速度,小球在电场中做直线运动,求出电场力与重力的关系,根据U=Ed即可求得电势差;
(2)求出从A到B竖直方向的高度,根据平抛运动的基本公式即可求得运动时间;
(3)从A到B的过程中运用动能定理即可求解.

A、小球到达板上端时的竖直分速度vy=
2gh
设小球在电场中做直线运动时,运动方向与水平方向的夹角为θ,则
tanθ=
vy
v0=
mg
qE=[2/4]
所以E=[2mg/q]
U=Ed=[2mgd/q=
1×10-2×10×0.5
4×10-5=2.5×103.故A错误;
B、设B点到极板上端的距离为L,则L=dtanθ
在竖直方向上:h+L=
1
2gt2
解得:t=0.3s.故B正确;
C、从A到B运用动能定理得:
mg(h+L)+qEd=
1
2m
v2B-
1
2m
v20]
代入数据解得:[1/2m
v2B]=0.225J.故C正确;
D、在整个的过程中电场力做功,使用机械能不守恒.故D错误.
故选:BC

点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动;平抛运动.

考点点评: 解决本题的关键知道平抛运动的规律,以及知道小球进入电场后速度方向与小球所受的合力方向相同.

1年前

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