Question

【題目】如圖所示，長為L的平行金屬板，板間形成勻強電場，一個帶電為+q，質(zhì)量為m的帶電粒子（不計重力），以初速度v0緊貼上板垂直于電場線方向射入該電場，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與下板成30°角，求：

（1）粒子末速度的大��；

（2）勻強電場的場強；

（3）兩板間的距離d。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）粒子在電場中做類平拋運動，水平方向是勻速直線運動，豎直方向是勻加速直線運動，由此可以求得粒子末速度的大��；
（2）由豎直方向是勻加速直線運動，根據(jù)勻加速運動的速度公式和牛頓第二定律可以求得勻強電場的場強；
（3）由勻加速直線運動的規(guī)律求得板間距離的大小。

：（1）粒子在電場中做的是類平拋運動，

由圖可得，粒子的末速度為：

（2）因為

粒子在板間運動的時間為：

垂直于板的速度的大小為：

解得：

（3）粒子子在豎直方向上做的是勻加速運動，由勻變速運動的規(guī)律可得：。