Question

【題目】如圖所示，板長L＝10 cm，板間距離d＝10 cm的平行板電容器水平放置，它的左側有與水平方向成60°角斜向右上方的勻強電場，某時刻一質量為m、帶電量為q的小球由O點靜止釋放，沿直線OA從電容器C的中線水平進入，最后剛好打在電容器的上極板右邊緣，O到A的距離x＝45 cm，(g取10 m/s2)求：

(1)電容器外左側勻強電場的電場強度E的大小；

(2)小球剛進入電容器C時的速度v的大小；

(3)電容器C極板間的電壓U.

Answer 1

【答案】(1) (2)3 m/s (3)

【解析】(1)由于帶電小球做直線運動，因此小球所受合力沿水平方向，則：Eq＝，解得E＝.

(2)從O點到A點，由動能定理得：

mgxcot 60°＝mv2－0

解得：v＝3 m/s.

(3)小球在電容器C中做類平拋運動，

水平方向：L＝vt①

豎直方向：＝at2②

a＝－g③

①②③聯立求解得U＝.