Question

【题目】长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电量为+q、质量为m的带电粒子，以初速度v0 紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与下极板成30°角，如图所示，不计粒子重力，求：

（1）粒子末速度的大小；
（2）匀强电场的场强；
（3）两板间的距离．

Answer 1

【答案】
（1）解：粒子离开电场时，合速度与水平夹角30度，

由速度关系得合速度： ，

答：粒子末速度的大小 ；

（2）解：粒子在匀强电场中为类平抛运动，

在水平方向上：L=v0t，

在竖直方向上：vy=at，

由牛顿第二定律得：qE=ma

解得： ；

答：匀强电场的场强 ；

（3）解：粒子做类平抛运动，

在竖直方向上： ，

解得： ；

答：两板间的距离： ．

【解析】（1）由速度的合成与分解求出粒子的末速度；（2）粒子在电场中做类平抛运动，由类平抛运动规律可以求出电场强度；（3）由类平抛运动规律可以求出两极板间的距离．