题目内容
如图所示，有一对长4cm的平行金属板，相距3cm倾斜放置与水平面成37°角，两板间加上50V电压，有一带电粒子质量为4×10-8kg，以1m/s的速度自A板左边缘C水平进入电场，在电场中沿水平方向运动并恰好从B板边缘水平飞出，虚线为其运动轧迹，g=10m/s2，sin37°=0.6．求：①带电粒子所带电量．
②带电粒子飞出电场时的速度多大．
分析：①带电粒子做直线运动，对粒子进行受力分析，粒子在竖直方向受到的合力为零，由平衡条件可以求出粒子所带电量；
②由动能定理可以求出粒子飞出电场时的速度大小．
②由动能定理可以求出粒子飞出电场时的速度大小．
解答：解：①对带电粒子受力分析，如图所示
因带电粒子水平方向沿直线运动
∴mg=qEcos37°，又E=
，
解得：q=
=
=3×10-10C；
②令带电粒子飞出电场时速度为v，
由动能定理得：qu=
mv2-
mv02，
解得：v=
m/s；
答：①带电粒子所带电量3×10-10C．
②带电粒子飞出电场时的速度
m/s．
因带电粒子水平方向沿直线运动
∴mg=qEcos37°，又E=
| u |
| d |
解得：q=
| mgd |
| ucos37o |
| 4×10-8×10×3×10-2 |
| 50×0.8 |
②令带电粒子飞出电场时速度为v，
由动能定理得：qu=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
解得：v=
| ||
| 2 |
答：①带电粒子所带电量3×10-10C．
②带电粒子飞出电场时的速度
| ||
| 2 |
点评：对粒子受力分析、应用平衡条件、动能定理即可正确解题；要知道物体做直线运动的条件是：合力为零或合力方向与速度方向在同一直线上．
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