[题目]如图所示.A.B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板.两板间的电压为U1＝100 V.C.D是水平放置的平行金属板.板间距离为d＝0.2 m.板的长度为L＝1 m.P是C板的中心.A.B两板小孔连线的延长线与C.D两板的距离相等.将一个负离子(不计重力)从A板的小孔处由静止释放.为了使负离子能打在P点.C.D两板间的电压应为多少.哪板电势高? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U1＝100 V，C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为d＝0.2 m，板的长度为L＝1 m，P是C板的中心，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负离子(不计重力）从A板的小孔处由静止释放。为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少，哪板电势高？

【答案】32V；C板电势高

【解析】

设负离子的质量为m、带电荷量为q，从B板小孔飞出的速度为v0，

由动能定理得：

U1q＝mv02 ①.

由类平抛规律有：

＝v0t ②.

y＝at2③..

又

a＝④.

整理可得

y＝⑤

又y＝⑥..

联立⑤⑥解得

U2＝32 V.

因负离子所受电场力方向向上，所以C板电势高.

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(1)求杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小；

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(3)若将开关S掷向电容，金属杆ab从倾斜导轨上离低端S=5m处释放，求杆ab到达低端的时间。