Question

如下图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d=0.04m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场，AB水

如下图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d=0.04m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场，AB水平线上方场强可视为0。在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h=1.25m的P点处有一带正电小球，已知小球的质量m=5×10 -6 kg，电荷量q=5×10 -8 C。设A、B板长度足够长，（取g=10m/s 2 ）。试求：小题1:带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰？小题2:相碰时，离金属板上端的距离多大？

Answer 1

小题1:0.52s 小题2:0.102m

（1）设小球从P到Q的时间为t 1 ， 由 得，  （2分） 小球进入电场后其飞行时间决定于电场力产生的加速度a x ，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t 2 。 qE=ma x （1分）  （1分）  （1分） 得：  （1分） 所以，运动总时间：t=t 1 +t 2 ="0.52s" （1分） （2）小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动，在时间t内的位移为  （2分） 与金属板上端的距离为：s="y-h=0.102m" （1分）