题目内容
如图所示，带等量异种电荷的两块相互平行的金属板AB、CD长都为L，两板间距为d，其间为匀强电场，当两极板电压U0为时，有一质量为m，带电量为q的质子紧靠AB板上的上表面以初速度V0射入电场中，设质子运动过程中不会和CD相碰，求：
（1）当t=
时，质子在竖直方向的位移是多大？
（2）当t=
时，突然改变两金属板的电性，且两板间电压为U1，质子恰能沿B端飞出电场，求：电压U1与U0的比值是多大？
（1）当t=
| L |
| 2v0 |
（2）当t=
| L |
| 2v0 |
（1）质子进入电场的加速度为a=
| F |
| m |
| qE |
| m |
| qU0 |
| md |
当t=
| L |
| 2v0 |
y=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| qU0 |
| md |
| L |
| 2v0 |
| qU0L2 |
| 8mdv02 |
（2）当t=
| L |
| 2v0 |
vy=at=
| qU0 |
| md |
| L |
| 2v0 |
| qU02L |
| 2mdv0 |
改变两极板的极性后，质子在竖直方向上的加速度：
a ′=
| F ′ |
| m |
| qE ′ |
| m |
| qU1 |
| md |
在竖直方向上，由匀变速直线运动公式，得：
-y=vyt-
| 1 |
| 2 |
带入以上各数据，有
-
| qU0L2 |
| 8mdv02 |
| qU02L |
| 2mdv0 |
| L |
| 2v0 |
| 1 |
| 2 |
| qU1 |
| md |
| L |
| 2v0 |
解得
| U1 |
| U0 |
| 3 |
| 1 |
答：（1）当t=
| L |
| 2v0 |
| qU0L2 |
| 8mdv02 |
（2）当t=
| L |
| 2v0 |
| U1 |
| U0 |
| 3 |
| 1 |
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