题目内容
【题目】如图所示，两平行金属板水平放置，板间存在着如图所示的交变电场，极板长为
，板间距离为
，取竖直向上的方向为电场强度的正方向。一带电量为
的正电荷从两板正中间的位置由左侧射入板间，初速度为
，已知电荷所受电场力大小是其重力的2倍，重力加速度为
，且0时刻射入的粒子正好可从板间射出。求：
（1）两板间距
应满足的条件；
（2）0时刻射入的粒子射出板间时的动能。
【答案】（1）
（2）
【解析】（1）0~
内，电荷所受的电场力方向竖直向上，根据牛顿第二定律得，
则粒子向上运动的位移
粒子的速度
，
内，电荷所受的电场力方向竖直向下，根据牛顿第二定律得，
，
向上速度减为零的时间
，知在竖直方向上粒子向上做匀减速运动到零后再向下做匀加速运动，向上匀减速运动的位移
可知
则
（2）粒子射出复合场时，竖直方向的分速度
，负号表示方向
则射出时的动能
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