题目内容
【题目】长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0 紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30°角,如图所示,不计粒子重力,求:
(1)粒子末速度的大小;
(2)匀强电场的场强;
(3)两板间的距离.
【答案】
(1)解:粒子离开电场时,合速度与水平夹角30度,
由速度关系得合速度: ,
答:粒子末速度的大小 ;
(2)解:粒子在匀强电场中为类平抛运动,
在水平方向上:L=v0t,
在竖直方向上:vy=at,
由牛顿第二定律得:qE=ma
解得: ;
答:匀强电场的场强 ;
(3)解:粒子做类平抛运动,
在竖直方向上: ,
解得: ;
答:两板间的距离: .
【解析】(1)由速度的合成与分解求出粒子的末速度;(2)粒子在电场中做类平抛运动,由类平抛运动规律可以求出电场强度;(3)由类平抛运动规律可以求出两极板间的距离.
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