Question

【題目】如圖所示，兩塊足夠長的平行金屬板A、B豎直放置，板間有一勻強電場，已知兩板間的距離d=0.2m，兩板間的電壓U=300V。Q為A、B兩板上端連線的中點，帶正電的小球位于Q點正上方的P處，P、Q的高度差為h=0.05m。已知小球的質量m=6×10-6kg，電荷量q=2×10-8C，取g= 10m/s2。求：

（1）小球從P點由靜止開始下落，經過多長時間和金屬板相碰；

（2）小球與金屬板相碰時速度的大小。

Answer 1

【答案】（1）0.3s　（2） m/s

【解析】（1）設小球從P點到Q點需時間t1，有

解得 s

設小球進入電場后運動時間為t2，則qE=ma

則小球水平方向的加速度

水平方向作勻加速運動，則有

解得t2=0.2s)

故總時間為t = t1+t2 = 0.3s

（2）小球由P點開始在豎直方向上做自由落體運動。

則=0.45m

小球由P點運動到金屬板，由動能定理得

解得m/s