Question

如圖所示，相距為0.2m的平行金屬板A、B上加電壓U=40V，在兩板正中央沿水平方向射入一帶負電荷的小球，經0.2s小球到達B板，若要小球始終沿水平方向運動而不發生偏轉，A、B兩板間的距離應調節為多少？（g取10m/s²）

Answer 1

分析：小球在電場中做勻變速曲線運動，在豎直方向做勻加速直線運動，由位移時間關系求出加速度，牛頓第二定律表示出加速度，進而求出質量和電荷量的關系，要使小球沿水平方向運動，應有mg=E′q，又因為E′=

U

d′

  即可求得d′

解答：解：小球在電場中做勻變速曲線運動，在豎直方向做勻加速直線運動，由位移時間關系得：

d

2

=

1

2

at2
解得：a=5m/s²
由牛頓第二定律得
mg-

Uq

d

=ma　
解得：m=40q
要使小球沿水平方向運動，
應有mg=E′q　
E′=

U

d′

    
所以 d′=

qU

mg

=0.1m
答：A、B兩板間的距離應調節為0.1m

點評：該題是帶電粒子在電場中運動的問題，其基礎是分析物體的受力情況和運動情況．