如图所示,平行金属板长为L,一个带电为+q,质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,粒子重力不计.求:(1)粒子未速度大小

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量定理/2022-11-15 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,平行金属板长为L,一个带电为+q,质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,粒子重力不计.求:
(1)粒子未速度大小;
(2)电场强度;
(3)两极间距离d.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)将末速度分解,
由几何关系知:
v0
v
=cos300

所以:v=
2

3
v0
3

(2)带电粒子做类平抛运动,依题知,粒子在电场中的运动时间:t=
L
v0

粒子离开电场时,垂直板方向的分速度:v1=v0tan30°
竖直方向加速度:a=
Eq
m

粒子从射入电场到离开电场,有at=v1
即:
Eq
m
t
=v1
联立以上各式得E=

3
m
v20
3qL

(3)粒子从射入电场到离开电场,由动能定理,有qEd=
1
2
mv2-
1
2
m
v20

解得   d=

3
L
6

答:(1)粒子的末速度为
2

3
v0
3

(2)电场强度E为
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