如图所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,两板相距d,两板间电压为U,一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的

如图所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,两板相距d,两板间电压为U,一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中的N点时速度变为水平方向,大小变为2v0,求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功(不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响,设重力加速度为g)
iiii2367 1年前 已收到1个回答 举报

good_tsq 幼苗

共回答了21个问题采纳率:85.7% 举报

解题思路:小球在电场中受到重力和电场力,运用运动的分解法研究:竖直方向做匀减速直线运动,根据运动学公式可求出MN间的高度差,由位移公式分别研究水平和竖直两个方向,根据时间相等,求出水平位移的大小,由U=Ed公式求解MN间的电势差.根据动能定理求解电场力对小球做功.

竖直方向上小球受到重力作用而作匀减速直线运动,则竖直位移大小为h=

v20
2g
小球在水平方向上受到电场力作用而作匀加速直线运动,则
水平位移:x=
2v0
2•t
又h=
v0
2•t
联立得,x=2h=

v20
g
故M、N间的电势差为UMN=-Ex=-[U/d•

v20
g]=-
U
v20
dg
从M运动到N的过程,由动能定理得
W+WG=[1/2m(2v0)2-
1
2m
v20]
又WG=−mgh=−
1
2m
v20
所以联立解得,W电=2m
v20
答:M、N间电势差为-
U
v20
dg,电场力做功为2m
v20.

点评:
本题考点: 电势能;匀变速直线运动的速度与位移的关系;动能定理的应用.

考点点评: 本题抓住小球所受的电场力与重力分别在水平和竖直两个方向,运用运动的分解研究研究.

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.043 s. - webmaster@yulucn.com