Question

【題目】如圖所示，長為L的平行金屬板，板間形成勻強(qiáng)電場，一個(gè)帶電為+q，質(zhì)量為m的帶電粒子（不計(jì)重力），以初速度v0緊貼上板垂直于電場線方向射入該電場，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與下板成30°角，求：

（1）粒子末速度的大小；

（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)；

（3）兩板間的距離d。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由此可以求得粒子末速度的大小；
（2）由豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)的速度公式和牛頓第二定律可以求得勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)；
（3）由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求得板間距離的大小。

：（1）粒子在電場中做的是類平拋運(yùn)動(dòng)，

由圖可得，粒子的末速度為：

（2）因?yàn)?/span>

粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

垂直于板的速度的大小為：

解得：

（3）粒子子在豎直方向上做的是勻加速運(yùn)動(dòng)，由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：。