Question

【题目】如图所示，两块足够长的平行金属板A、B竖直放置，板间有一匀强电场，已知两板间的距离d=0.2m，两板间的电压U=300V。Q为A、B两板上端连线的中点，带正电的小球位于Q点正上方的P处，P、Q的高度差为h=0.05m。已知小球的质量m=6×10-6kg，电荷量q=2×10-8C，取g= 10m/s2。求：

（1）小球从P点由静止开始下落，经过多长时间和金属板相碰；

（2）小球与金属板相碰时速度的大小。

Answer 1

【答案】（1）0.3s　（2） m/s

【解析】（1）设小球从P点到Q点需时间t1，有

解得 s

设小球进入电场后运动时间为t2，则qE=ma

则小球水平方向的加速度

水平方向作匀加速运动，则有

解得t2=0.2s)

故总时间为t = t1+t2 = 0.3s

（2）小球由P点开始在竖直方向上做自由落体运动。

则=0.45m

小球由P点运动到金属板，由动能定理得

解得m/s