Question

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=1×1

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．

Answer 1

（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＝

v 2 0 + v 2 y

＝2

5

m/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

2

m

v

2 B

?

1

2

mv

2 0

代人数据解得：

1

2

m

v

2 B

＝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．