如图所示.长为L带等量异种电荷的平行金属板A.B水平放置.其间的电场可看成匀强电场．一个电荷量为q 质量为m的带正电粒子以初速度v0紧贴A板沿水平方向射入电场.从B板边缘飞出电场时.速度方向正好与水平成60°角．求:(1)电场强度的大小及方向,(2)两极板之间的距离d．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，长为L带等量异种电荷的平行金属板A、B水平放置，其间的电场可看成匀强电场．一个电荷量为q 质量为m的带正电粒子以初速度v₀紧贴A板沿水平方向射入电场，从B板边缘飞出电场时，速度方向正好与水平成60°角．求：
（1）电场强度的大小及方向；
（2）两极板之间的距离d．

分析：以一定速度垂直进入偏转电场，由于速度与电场力垂直，所以粒子做类平抛运动．这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动．根据运动学公式解题．

解答：

解：（1）正电荷的受力方向与电场强度的方向相同，所以电场强度方向竖直向下．
带电粒子在水平方向做匀速运动，在极板间的运动时间
t=

（1）
在竖直方向做匀加速运动，加速度
a=

        （2）
粒子离开B板时，竖直方向的速度为
v_y=v₀tan60°     （3）
另外    v_y=at              （4）
由（1）、（2）、（3）、（4）解出        E=

（5）
（2）由粒子在竖直方向的运动得到两极板之间的距离
d=

vyt=

答：（1）电场强度的大小为E=

，电场强度方向竖直向下；
（2）两极板之间的距离d=

．

点评：带电粒子在电场中偏转时做匀加速曲线运动．应用处理类平抛运动的方法处理粒子运动，关键在于分析临界条件．

练习册系列答案

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（2012?浦东新区二模）如图所示，高为0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为M=1.2kg表面光滑的立方体，长为L=0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点，O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略），轻杆的上端连着质量为m=0.3kg的小球，小球靠在立方体左侧．取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）为了使轻杆与水平地面夹角α=37°时立方体平衡，作用在立方体上的水平推力F₁应为多大？
（2）若立方体在F₂=4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，则刚要与挡板相碰时其速度多大？
（3）立方体碰到挡板后即停止运动，而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置，若小球与地面接触的时间为t=0.05s，则小球对地面的平均冲击力为多大？
（4）当杆回到竖直位置时撤去F₂，杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下，最终立方体在通道内的运动速度多大？

(14分）如图所示，高为0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为M＝1.2kg表面光滑的立方体，长为L＝0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点，O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略），轻杆的上端连着质量为m＝0.3kg的小球，小球靠在立方体左侧。取g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）为了使轻杆与水平地面夹角＝37°时立方体平衡且不动，作用在立方体上的水平推力F₁应为多大？
（2）若立方体在F₂＝4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，则刚要与挡板相碰时其速度多大？
（3）立方体碰到挡板后即停止运动，而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置，若小球与地面接触的时间为t＝0.05s，则小球对地面的平均冲击力为多大？
（4）当杆回到竖直位置时撤去F₂，杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下，最终立方体在通道内的运动速度多大？

如图所示，高为0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为M＝1.2kg表面光滑的立方体，长为L＝0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点，O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略），轻杆的上端连着质量为m＝0.3kg的小球，小球靠在立方体左侧。取g＝10m/s²， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
（1）为了使轻杆与水平地面夹角α＝37°时立方体平衡，作用在立方体上的水平推力F₁应为多大？
（2）若立方体在F₂＝4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，则刚要与挡板相碰时其速度多大？
（3）立方体碰到挡板后即停止运动，而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置，若小球与地面接触的时间为t＝0.05s，则小球对地面的平均冲击力为多大？
（4）当杆回到竖直位置时撤去F₂，杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下，最终立方体在通道内的运动速度多大？

（1）为了使轻杆与水平地面夹角α＝37°时立方体平衡，作用在立方体上的水平推力F₁应为多大？

（2）若立方体在F₂＝4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，则刚要与挡板相碰时其速度多大？

（3）立方体碰到挡板后即停止运动，而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置，若小球与地面接触的时间为t＝0.05s，则小球对地面的平均冲击力为多大？

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如图所示，PQ为两个等大平行正对的金属板，板长为L，两板间距为

，竖直放置。x轴经过两板下边缘，坐标原点O位于两板中心线上，坐标轴F侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。两极板间加上如图所示的电压，其中

，t=0时刻，自两板上端中点处沿两极板中心线以初速度v₀连续发射带正电荷的粒子，粒子的质量为m，电荷量为q。不考虑重力的影响，粒子在通过电场区域的极短时间内，极板间的电压可看做不变。求：
(1)所有粒子刚穿过电场的动能最大值及最小值；
(2)所有粒子穿出电场后，再次经过坐标轴时，在坐标轴上落点的范围。

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