Question

（10分）兩塊水平金屬極板A、B正對放置，每塊極板長均為l、極板間距為d．B板接地（電勢為零）、A板電勢為+U，重力加速度為g．兩個比荷（電荷量與質(zhì)量的比值）均為的帶正電質(zhì)點以相同的初速沿A、B板的中心線相繼射入，如圖所示．第一個質(zhì)點射入后恰好落在B板的中點處．接著，第二個質(zhì)點射入極板間，運動一段時間后， A板電勢突然變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013031209594477919574/SYS201303121000176541298596_ST.files/image003.png">并且不再改變，結(jié)果第二個質(zhì)點恰好沒有碰到極板．求：

（1）帶電質(zhì)點射入時的初速．

（2）在A板電勢改變之前，第二個質(zhì)點在板間運動的時間．

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）第一個質(zhì)點在極板間做類平拋運動

                    ①（1分）

                      ②（1分）

                    ③（1分）

       解得質(zhì)點的初速       ④（1分）

（2）第二個質(zhì)點射入極板后，在時間內(nèi)做類平拋運動，有

                     ⑤（1分）

                   ⑥（1分）

                     ⑦（1分）

A板電勢突然變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013031209594477919574/SYS201303121000176541298596_DA.files/image010.png">后，質(zhì)點所受電場力與重力平衡，做勻速直線運動，經(jīng)過時間恰好射出極板，則

               ⑧（1分）

              ⑨（1分）

由以上各式解得

              ⑩（1分）

考點：考查了粒子在電場的中的偏轉(zhuǎn)

點評：：帶電粒子在電場中的運動，綜合了靜電場和力學(xué)的知識，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同．先分析受力情況再分析運動狀態(tài)和運動過程（平衡、加速、減速，直 線或曲線），然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題．解決這類問題的基本方法有兩種，第一種利用力和運動的觀點，選用牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解；第二種利用能量轉(zhuǎn)化 的觀點，選用動能定理和功能關(guān)系求解．