(10分)两块水平金属极板A、B正对放置,每块极板长均为l、极板间距为d.B板接地(电势为零)、A板电势为+U,重力加速度为g.两个比荷(电荷量与质量的比值)均为的带正电质点以相同

◎ 题目

(10分)两块水平金属极板AB正对放置,每块极板长均为l、极板间距为dB板接地(电势为零)、A板电势为+U,重力加速度为g.两个比荷(电荷量与质量的比值)均为的带正电质点以相同的初速沿AB板的中心线相继射入,如图所示.第一个质点射入后恰好落在B板的中点处.接着,第二个质点射入极板间,运动一段时间后, A板电势突然变为并且不再改变,结果第二个质点恰好没有碰到极板.求:

(1)带电质点射入时的初速
(2)在A板电势改变之前,第二个质点在板间运动的时间

◎ 答案

(1)(2)

◎ 解析


试题分析:(1)第一个质点在极板间做类平抛运动
               ①(1分)
                     ②(1分)
                   ③(1分)
解得质点的初速      ④(1分)
(2)第二个质点射入极板后,在时间内做类平抛运动,有
                    ⑤(1分)
                  ⑥(1分)
                    ⑦(1分)
A板电势突然变为后,质点所受电场力与重力平衡,做匀速直线运动,经过时间恰好射出极板,则
              ⑧(1分)
             ⑨(1分)
由以上各式解得
             ⑩(1分)
点评::带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)两块水平金属极板A、B正对放置,每块极板长均为l、极板间距为d.B板接地(电势为零)、A板电势为+U,重力加速度为g.两个比荷(电荷量与质量的比值)均为的带正电质点以相同…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  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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