如图所示,两块平行金属板竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103V(仅在两板间有电场),现将一质量m=1×1...
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问题详情:
如图所示,两块平行金属板竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103 V(仅在两板间有电场),现将一质量m=1×10-2 kg、电荷量q=4×10-5 C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h=20 cm的地方以初速度v0=4 m/s水平抛出,小球恰好从左板的上边缘进入电场,在两板间沿直线运动,从右板的下边缘飞出电场,求:
(1)金属板的长度L.
(2)小球飞出电场时的动能Ek.
【回答】
(1)0.15 m (2)0.175 J
【解析】(1)小球到达左板上边缘时的竖直分速度:
vy==2 m/s
设小球此时速度方向与竖直方向之间的夹角为θ,则:
tan θ==2
小球在电场中沿直线运动,所受合力方向与运动方向相同,设板间距为d,则:tan θ==[来源:]
L=,解得L==0.15 m
(2)进入电场前mgh=mv-mv
电场中运动过程qU+mgL=Ek-mv
解得Ek=0.175 J
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题
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