题目内容
如图所示，平行金属板与水平方向成θ角，板间距离为d，板间电压为U，一质量为m的带电微粒，以水平初速度v0从下板左端边缘进入板间，结果正好沿水平直线通过从上板右端上边缘处射出，求：（1）微粒带电量；
（2）微粒离开电场时的动能．
分析：微粒在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定水平向右，否则就做曲线运动，所以电场力一定垂直极板向上，由于上极板带负电，所以粒子运动带正电；对带电粒子受力分析解出合力，根据动能定理解出粒子离开电场时的末动能．
解答：
解：
（1）粒在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定水平向右，否则就做曲线运动，所以电场力一定垂直极板向上，由于上极板带负电，所以粒子运动带正电，受力分析如图所示．
由图可知：qE=
所以：q=
=
（2）由图可知粒子的水平位移：x=
粒子所受的合力：F合=mgtanθ
粒子从进入电场到出电场过程由动能定理得：F合x=mgtanθ
=Ek末-
mv02，
解得：Ek末=mgd
+
mv02，
答：（1）微粒带正电，电量为
；
（2）微粒离开电场时的动能为=mgd
+
mv02．
解：（1）粒在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定水平向右，否则就做曲线运动，所以电场力一定垂直极板向上，由于上极板带负电，所以粒子运动带正电，受力分析如图所示．
由图可知：qE=
| mg |
| cosθ |
所以：q=
| mg |
| Ecosθ |
| mgd |
| Ucosθ |
（2）由图可知粒子的水平位移：x=
| d |
| sinθ |
粒子所受的合力：F合=mgtanθ
粒子从进入电场到出电场过程由动能定理得：F合x=mgtanθ
| d |
| sinθ |
| 1 |
| 2 |
解得：Ek末=mgd
| tanθ |
| sinθ |
| 1 |
| 2 |
答：（1）微粒带正电，电量为
| mgd |
| Ucosθ |
（2）微粒离开电场时的动能为=mgd
| tanθ |
| sinθ |
| 1 |
| 2 |
点评：本题是带电粒子在电场中运动的问题，关键是分析受力情况，判断出粒子做直线运动，再结合动能定理解题．
练习册系列答案
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