在地面上方的真空室内,有一对平行金属板M、N竖直放置,两板间存在恒定的电势差,设两板间的电场可看作是匀强电场,且两板外无电场,将一电量q=4×10-6C的带电小球从两极板上方距两极板上端高度h=0.2m的A点以初动能EK0=8×10-3J水平抛出,球恰好从靠近M板上端处射入板内,然后沿直线运动并碰到N板上的B点,B点与极板上端相距L=0.15m,如图所示.(1)说明小球从A到B的运动情况;(2)试求M、N两板间的电势差.

问题描述:

在地面上方的真空室内,有一对平行金属板M、N竖直放置,两板间存在恒定的电势差,设两板间的电场可看作是匀强电场,且两板外无电场,将一电量q=4×10-6C的带电小球从两极板上方距两极板上端高度h=0.2m的A点以初动能EK0=8×10-3J水平抛出,球恰好从靠近M板上端处射入板内,然后沿直线运动并碰到N板上的B点,B点与极板上端相距L=0.15m,如图所示.

(1)说明小球从A到B的运动情况;
(2)试求M、N两板间的电势差.

(1)当带电小球以一定速度进入匀强电场后,由于做直线运动,所以加速度与速度方向共线,由重力方向决定加速度方向一定与速度方向相同,即带电小球做匀加速直线运动.(2)带电小球在电场中做直线运动,则电场力与重...
答案解析:带电小球被抛出后,在重力作用下做平抛运动,然后进入匀强电场中,由于是直线运动,且在重力与电场力共同作用下,因此加速度方向与速度方向共线,则做匀加速直线运动.从而可确定带电小球的电性.
带电小球在电场中做直线运动,则电场力与重力的关系可由L与板间宽度d来表示;由于进入电场前做平抛运动,则有两分速度与两方向位移关系.再由U=Ed可求出M、N两板间的电势差.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动;平抛运动.


知识点:考查了平抛运动规律、牛顿运动定律,并由几何关系得出力与力之比等于速度与速度之比.题中虽没有告知质量,但巧用了初动能,这是本题的突破口.