如图所示,板长L=10cm,板间距离d=10cm的平行板电容器水平放置,它的左侧有与水平方向成60°角斜向右上方的匀强电场,某时刻一质量为m,带电量为q的小球由O点静止释放,沿直线

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,板长L=10cm,板间距离d=10cm的平行板电容器水平放置,它的左侧有与水平方向成60°角斜向右上方的匀强电场,某时刻一质量为m,带电量为q的小球由O点静止释放,沿直线OA从电容器C的中线水平进入,最后刚好打在电容器的上极板右边缘,O到A的距离X=45

3
cm,(g取10m/s2)求:
(1)电容器外左侧匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球刚进入电容器C时的速度V的大小;
(3)电容器C极板间的电压U.
魔方格

◎ 答案

(1)由于带电小球做直线运动,因此小球所受合力沿水平方向,则:Eq=
mg
sin600
…①
解得:E=
2

3
mg
3q

(2)从O点到A点,由动能定理得:mgxtan30°=
1
2
mv2-0

解之得:v=3m/s
(3)小球在电容器C中做类平抛运动,
水平方向:L=vt…③
竖直方向:
d
2
=
1
2
at2
…④
根据牛顿第二定律,有:a=
Uq
md
-g
…⑤
③④⑤联立求解得:U=
10m
q

答:(1)电容器外左侧匀强电场的电场强度E的大小为
2

3
mg
3q

(2)小球刚进入电容器C时的速度V的大小为3m/s;
(3)电容器C极板间的电压U为
10m
q

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,板长L=10cm,板间距离d=10cm的平行板电容器水平放置,它的左侧有与水平方向成60°角斜向右上方的匀强电场,某时刻一质量为m,带电量为q的小球由O点静止释放,沿直线…”主要考查了你对  【平抛运动】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  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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