在地面上方的真空室内,有一对平行金属板M、N竖直放置,两板间存在恒定的电势差,设两板间的电场可看作是匀强电场,且两板外无

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  • 解题思路:带电小球被抛出后,在重力作用下做平抛运动,然后进入匀强电场中,由于是直线运动,且在重力与电场力共同作用下,因此加速度方向与速度方向共线,则做匀加速直线运动.从而可确定带电小球的电性.

    带电小球在电场中做直线运动,则电场力与重力的关系可由L与板间宽度d来表示;由于进入电场前做平抛运动,则有两分速度与两方向位移关系.再由U=Ed可求出M、N两板间的电势差.

    (1)当带电小球以一定速度进入匀强电场后,由于做直线运动,所以加速度与速度方向共线,由重力方向决定加速度方向一定与速度方向相同,即带电小球做匀加速直线运动.

    (2)带电小球在电场中做直线运动,则电场力与重力的关系可由L与板间宽度d来表示为:[qE/mg=

    d

    L] (1)

    带电小球进入电场之前做平抛运动,令水平位移为x,

    则有:

    x

    2

    h=

    d

    L (2)

    而x=v0t (3)

    竖直方向自由落体,所以h=[1/2gt2(4)

    所以x=0.2v0(5)

    由上五式可得U=Ed=

    mgd2

    qL=

    mg(

    0.2Lv0

    2h)2

    qL]

    因为:

    1

    2m

    v20=8×10−3J,L=0.15m,h=0.2m,q=4×10-6C

    可得:U=750V

    答:(1)说明小球从A到B的带电小球做匀加速直线运动;

    (2)则M、N两板间的电势差为750V.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;平抛运动.

    考点点评: 考查了平抛运动规律、牛顿运动定律,并由几何关系得出力与力之比等于速度与速度之比.题中虽没有告知质量,但巧用了初动能,这是本题的突破口.