如图所示,两带有等量异种电荷得的平行金属板M、N竖直放置,M、N两板间的距离d=0.6m.现将一质量为m=1×10-2k

如图所示,两带有等量异种电荷得的平行金属板M、N竖直放置,M、N两板间的距离d=0.6m.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,B点与N板上端相距为L,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:

(1)小球进入电场时速度的大小;
(2)两极板间的电势差;
(3)小球碰到B板时的动能.
非常达菲 1年前 已收到3个回答 举报

fzshi555 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,根据勾股定理求得小球的合速度;
(2)小球在电场中做直线运动,根据tanθ=
vy
v0
mg
qE
求出电场力与重力的关系,根据U=Ed即可求得电势差;
(3)从A到B的过程中运用动能定理即可求解.

(1)小球到达板上端时的竖直分速度vy=
2gh=2m/s
小球进入磁场时的速度:v=

v20+
v2y=2
5m/s
(2)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=[2/4]
由题意,小球受到的合力的方向与速度的方向相同,所以:tanθ=
mg
qE
所以:E=
2mg
q
所以:U=Ed=
2mgd
q=3.0×103V
(3)设B点到极板上端的距离为L,则L=dtanθ
从A到B运用动能定理得:mg(h+L)+qEd=
1
2m
v2B−
1
2
mv20
代人数据解得:[1/2m
v2B=0.25J
答:(1)小球进入电场时速度的大小2
5]m/s;
(2)两极板间的电势差为3.0×103V;
(3)小球到达B点时的动能为0.25J.

点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;平抛运动;运动的合成和分解;动能;电势差.

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

1

xishui1012 幼苗

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先算平抛运动,然后进入电场后,加上电场的力的方向的力,算什么时候能撞到,撞到的速度等参数,分步骤分析,自己思考一下。

1年前

1

一生何求之ee 幼苗

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(1)A点在经过M上方时,水平速度为4m/s,竖直方向的速度为根号下2gh=2m/s,所以小球进入电场时的速度大小为根号下(4²+2²)=2根号5
(2)设进入电场时速度与竖直方向为角度为α,因为进入电场后小球做直线运动,所以重力和电场力的合力与小球的速度方向相同,合力方向与竖直方向的夹角也为α,所以tan α=Eq/mg=(Uq/d)/mg=水平速度/竖直速度=4/2...

1年前

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