如图所示,足够大的平行金属板竖直放置,两板相距为d,分别与直流电源的正负极相连,电源电动势为E.质量为m、电量为-q的质

1个回答

  • 解题思路:(1)粒子在水平方向做匀加速直线运动,在竖直方向做竖直上抛运动,将速度分解,即可求出上升的最大高度与最高点的位置;

    (2)将速度分解,由运动学的公式即可解答.

    质点将在竖直方向做竖直上抛运动,加速度a1=g;在水平方向做匀加速直线运动加速度为a2

    由牛顿第二定律得 ma2=

    qU

    d=

    qE

    d

    所以:a2=

    qE

    md

    (1)设相对于ab的高度为H在水平方向:d=

    1

    2a2t2=

    Eqt2

    2md-----①

    在竖直方向上:v0=g•

    t

    2----②

    解①②得

    v20=

    md2g2

    2qE

    t2=

    2md2

    qE

    最大高度 H=

    v20

    2g=

    mgd2

    4qE,

    最高点距右板的距离s=

    1

    2a2t2−

    1

    2a2(

    t

    2)2--③

    将t2=

    2md2

    qE代入③得s=

    3

    4d

    (2)粒子到达b板时竖直速度为v0=

    md2g2

    2qE,

    粒子到达b板时水平速度为 v1=a2t=

    Eq

    md•

    2md2

    qE

    速度大小为:v=

    v20+

    v21=

    (mgd)2+(2Eq)2

    2mqE.

    答:(1)带电质点由a到b运动过程中到达的最高点,相对于ab的高度是

    mgd2

    4qE;最高点与右板相距[3/4d;

    (2)质点与左板相碰前的瞬时速度的大小

    (mgd)2+(2Eq)2

    2mqE].

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 本题是力学与电场两部分知识的综合,关键是确定电容器的电压与电动势的关系.

相关问题