Question

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

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v 0 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2v 0 ，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）

Answer 1

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= v 20 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= 2 v 0 2 ?t  又 h= v 0 2 ?t 联立得，x=2h= v 20 g 故M、N间的电势差为U MN =-Ex=- U d ? v 20 g =- U v 20 dg 从M运动到N的过程，由动能定理得   W 电 +W G = 1 2 m(2 v 0 ) 2 - 1 2 m v 20 又 W G =-mgh=- 1 2 m v 20 所以联立解得， W 电 =2m v 20 答：M、N间电势差为- U v 20 dg ，电场力做功为 2m v 20 ．