题目内容
【题目】长为l的平行金属板，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
紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°，如图所示．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d．
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】试题分析：粒子在电场中做类平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是匀加速直线运动，根据速度矢量图可以求得粒子末速度的大小；由竖直方向是匀加速直线运动，根据匀加速运动的速度公式和牛顿第二定律可以求得匀强电场的场强；由匀加速直线运动的规律求得板间距离的大小由牛顿定律和运动学公式求解。
（1）粒子在电场中做的是类平抛运动，由速度矢量图,
得粒子末速度为： 
（2）粒子在电场中运动时间为： 
粒子射出电场时沿场强方向的分速度： 
在竖直方向有： 
联立以上可得场强为： 
（3）粒子子在竖直方向上做的是匀加速运动，由匀变速运动的规律
可得两板间距离： 
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【题目】（6分）某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：
A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a，b，c三点，且ab＝bc＝20.00cm，如图。 |
B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1＝h. |
C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度差h2＝h＋10.00(cm)。 |
D．让钢球从斜面上的同一位置由静上滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度差h3＝h＋30.00(cm)。 |
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0＝______m/s，钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby＝______m/s。已知钢球的重力加速度为g＝10m/s2，空气阻力不计。（结果保留三位有效数字）
