Question

如图所示，两块平行金属板MN、PQ竖直放置，两板间的电势差U=1.6×103 V，现将一质量m=3.0×10-2 kg、

Answer 1

（1）设小球到达M点时的速度大小为v，从A到M的时间为t，

位移公式，h＝

1

2gt2

速度公式v_y=gt

得v＝

v02+

v2y=5 m/s

sinθ=

v0

v=0.8

则有，θ=53°

（2）在两平行板间运动时，小球受水平方向的静电力和竖直向下的重力作用，因为小球在电场内做直线运动，由动力学知识可知，小球受到的电场力方向水平向右，合力方向与速度的方向一致．设极板间的电场强度为E'、极板间距离为d，则有tanθ=[Eq/mg]

U=Ed

L=[d/tanθ]

联以上几式，代入数据，可解得

C点到PQ板上端的距离L=[qU

mgtan2θ=0.12 m．

（3）从M到C的过程中，由动能定理，有：

E_k-

1/2]mv²=qU+mgL

代入数据，可求得小球到达C点时的动能

E_k=0.475 J．

答案：（1）带电小球到达M点时的速度大小5.0 m/s和与MN的夹角53°；

（2）C点到PQ板上端的距离L=0.12 m；

（3）小球到达C点时的动能0.475 J．