如图所示,两块平行金属板M、N竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103V,现将一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4

如图所示,两块平行金属板M、N竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103V,现将一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两板上方的A点以V0=4m/s的初速度水平抛出(A点距两板上端的高度h=20cm),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/s2cy.求:
(1)B点到N板上端的距离L.
(2)小球到达B点时的动能EK
chrisjin2008 1年前 已收到1个回答 举报

xiaojunyonglb 花朵

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解题思路:(1)小球沿直线运动碰到N板上的B点,知电场中小球所受合外力方向与运动方向相同,根据平抛运动进入电场时的速度方向求出电场力和重力的关系,从而求出B点到N板上的端的距离L.
(2)根据动能定理先求出小球进入电场前的动能,再根据动能定理求出小球到达B点时的动能.

(1)小球到达板上端时的竖直分速度vy=
2gh=2m/s
设小球此时速度方向与竖直方向之间的夹角为θ
tanθ=
v0
vy=2
在电场中小球所受合外力方向与运动方向相同,设板间距为d
∴tanθ=
qE
mg=
qU
mgd
L=
d
tanθ解得
L=
qU
mgtan2θ=0.15m
答:B点到N板上的端的距离L为0.15m.
(2)进入电场前mgh=
1
2mv12−
1
2mv02
电场中运动过程qU+mgL=EK−
1
2mv12
解得Ek=0.175J
答:小球到达B点时的动能为0.175J.

点评:
本题考点: 平抛运动.

考点点评: 解决本题的关键知道平抛运动的规律,以及知道小球进入磁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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