有带电平行板电容器竖直安放如图所示,两板间距d=0.1m,电势差U=1000V,现从平行板上A处以vA=3m/s速度水平

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  • 解题思路:将小球分解成水平方向与竖直方向运动,根据牛顿第二定律与运动学公式,来确定运动到最远时间,从而可求得竖直方向下落的距离.

    在水平方向上,小球开始向左做初速度为vA的匀减速运动,速度变为零后向右做匀加速运动,直到达到B点,过程中加速度不变,由电场力提供外力.

    在竖直方向上,小球向下做初速度为零的匀加速运动,直到达到B点,重力提供外力.

    (2)水平方向:电场力为F=[qU/d],加速度a=[F/m]

    小球向左运动到最远的时间为t=

    0−vA

    a

    代入数据解得:t=0.06 s.

    在这段时间内向左运动的距离x=vAt-[1/2]at2≈0.09 m<0.1 m,不会撞到左壁.

    小球达到B点所用时间为T=2t

    竖直方向下落距离即为所求hAB=[1/2]gT2=7.2 cm.

    答:A、B间的距离是7.2cm

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 考查如何将运动进行分解,及分解后如何运用动力学规律来解题,注意两分运动具有等时性.