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如图所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,两板相距d,两板间电压为U,一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中的N点时速度变为水平

网友投稿  2022-11-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,两板相距d,两板间电压为U,一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中的N点时速度变为水平方向,大小变为2v0,求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功(不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响,设重力加速度为g)
魔方格

◎ 答案

竖直方向上小球受到重力作用而作匀减速直线运动,则竖直位移大小为h=
v20
2g

小球在水平方向上受到电场力作用而作匀加速直线运动,则
水平位移:x=
2v0
2
?t

 又h=
v0
2
?t

联立得,x=2h=
v20
g

故M、N间的电势差为UMN=-Ex=-
U
d
?
v20
g
=-
U
v20
dg

从M运动到N的过程,由动能定理得
  W+WG=
1
2
m(2v0)2
-
1
2
m
v20

WG=-mgh=-
1
2
m
v20

所以联立解得,W=2m
v20

答:M、N间电势差为-
U
v20
dg
,电场力做功为2m
v20

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,两板相距d,两板间电压为U,一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中的N点时速度变为水平…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【动能定理】,【电势能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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