Question

【题目】如图所示，带有等量异种电荷的平行金属板M、N竖直放置，M、N两板间的距离d＝0.5 m．现将一质量m＝1×10－2 kg、电荷量q＝＋4×10－5 C的带电小球从两极板上方的A点以v0＝4 m/s的初速度水平抛出，A点距离两板上端的高度h＝0.2 m；之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的C点，该直线与曲线的末端相切．设匀强电场只存在于M、N之间，不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求

（1）小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小；

（2）M、N两板间的电场强度的大小和方向；

（3）小球到达C点时的动能．

Answer 1

【答案】（1）2 m/s （2）5×103 N/C　水平向右　（3）0.225 J

【解析】

（1）小球平抛运动过程水平方向做匀速直线运动，

，

竖直方向做匀加速直线运动，

，

，

解得：

方向

（θ为速度方向与水平方向的夹角）

（2）小球进入电场后，沿直线运动到C点，所以重力与电场力的合力即沿该直线方向，则

解得：

，

方向水平向右。

(3)进入电场后，小球受到的合外力

B、C两点间的距离

，

，

从B到C由动能定理得：

解得：

。