题目内容
如图所示,已知平行金属板间距为d,与水平面夹角为θ,要使一质量为m、电量为+q的小球能从AB板A端沿直线以初速度V开始运动,并恰能沿水平方向运动至CD板的D端射出,求(1)两金属板间的电压U是多少?(重力加速度为g)(2)要使此小球从D端静止出发沿直线返回至A端至少需外力做多少功?某同学解答题过程如下:
由受力平衡可知:
(1)∵=mg∴U=
(2)WF=qU=mgd
你认为他的解答是否正确?如果正确,请简述理由;如果不正确,请给出你的解答.
【答案】分析:这位同学的解答不正确.因为电场力与重力不在一直线上.应正确分析小球的受力情况,根据直线运动的条件:合力与速度在同一直线上,运用平行四边形定则作图,得到电压U.再求外力做功.
解答:解:这种解法不对,因为电场力与重力不在一直线上.根据平行四边形定则作出重力与电场力的合力,此合力必定水平向右,如图所示:
(1)∵F电==
∴U=
(2)要使此小球从D端静止出发沿直线返回至A端,外力要克服电场力做功,至少需外力做功WF=qU=
答:他的解答不正确.正确解答的是
(1)两金属板间的电压U是.
(2)要使此小球从D端静止出发沿直线返回至A端至少需外力做的功.
点评:本题掌握直线运动的受力条件是关键,运用平行四边形作图是基本功.难度不大.
解答:解:这种解法不对,因为电场力与重力不在一直线上.根据平行四边形定则作出重力与电场力的合力,此合力必定水平向右,如图所示:
(1)∵F电==
∴U=
(2)要使此小球从D端静止出发沿直线返回至A端,外力要克服电场力做功,至少需外力做功WF=qU=
答:他的解答不正确.正确解答的是
(1)两金属板间的电压U是.
(2)要使此小球从D端静止出发沿直线返回至A端至少需外力做的功.
点评:本题掌握直线运动的受力条件是关键,运用平行四边形作图是基本功.难度不大.
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