如图所示,M、N为水平放置的平行金属板,板间匀强电场强度为E.今有两个质量均为m,带电量均为q的异性粒子,分别从M、N两板同时开始运动,经时间t秒后,两个带电粒子恰能在电场中相碰中和.则M、N两板的电势差为多少?

问题描述:

如图所示,M、N为水平放置的平行金属板,板间匀强电场强度为E.今有两个质量均为m,带电量均为q的异性粒子,分别从M、N两板同时开始运动,经时间t秒后,两个带电粒子恰能在电场中相碰中和.则M、N两板的电势差为多少?

两个异性粒子的加速度为a=

qE
m

板间距离d=2×
1
2
at2
=
qE
m
t2

所以M、N两板的电势差U=Ed=
E2qt2
m

答:M、N两板的电势差为
E2qt2
m

答案解析:两个异性粒子在电场作用下均做匀加速直线运动,由于质量、电量相等,它们的加速度大小相同,相同时间通过的位移相同,由运动学位移公式求出它们的位移,位移之和等于板间距离d.再由U=Ed求解电势差U.
考试点:电势差;电势.
知识点:本题是牛顿第二定律、运动学公式和电场知识的简单综合,基本题,只要细心,一般不会出错.