Question

如图所示在两块竖直的平行金属板A、B上端的中点Q的正上方，有一点P，在点P处放一带正电的小球，已知小球的质量为m=5×10-⁶㎏，带电荷量为q=5×10^-8c，P、Q间的高度h₀=1.25m，如果金属板A、B无限长，板间距离d=0.04m，板间电压U_AB=400V，求：
（1）带电小球从静止下落后，经过多长时间与金属板相碰；
（2）相碰时离金属板上端的距离。

Answer 1

解：（1）小球落至Q点的速度为V₀，由，得V₀=5m/s，
从P到Q的时间为t₁，由，得。
小球进入电场后在竖直方向上做初速度为V₀，加速度为g的匀加速运动，
在水平方向上做初速度等于零，加速度的匀加速运动。
水平方向：由，得
故带电小球从静止下落到与金属板相撞所用的时间t= t₁+t₂=0.52s。
（2）小球在竖直方向上的分位移
即碰到金属板的位置到金属板上端的距离是0.102m。