Question

【題目】如圖平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，一個(gè)帶電為+q，質(zhì)量為m的粒子以初速度v0緊貼上板垂直射入電場(chǎng)，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與下板成60O角，粒子重力不計(jì)。求：

（1）粒子末速度大小.

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度.

（3）兩極間距離d.

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知粒子的末速度的大小將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可求得電場(chǎng)強(qiáng)度；由動(dòng)能定理可求得兩板間的距離。

（1）粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度如圖所示，

由圖示可知：

（2）帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，

在水平方向上：L=v0t，

粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，粒子豎直方向的分速度：vy=v0tan60°

兩板間的距離：

（3）粒子從射入電場(chǎng)到離開(kāi)電場(chǎng)，

由動(dòng)能定理得：

聯(lián)立以上解得：

點(diǎn)睛: 本題主要考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，若垂直電場(chǎng)線進(jìn)入則做類平拋運(yùn)動(dòng)，要將運(yùn)動(dòng)分解為沿電場(chǎng)線和垂直于電場(chǎng)線兩個(gè)方向進(jìn)行分析，利用直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行求解。