(2009•黄山一模)如图所示,一个电荷量大小为q的带正电小球以速度V0从水平放置的一对平行金属板正中央水平射入偏转电场

(2009•黄山一模)如图所示,一个电荷量大小为q的带正电小球以速度V0从水平放置的一对平行金属板正中央水平射入偏转电场,已知板长为L,两板间距为d,上极板带负电,小球的质量为m.试求:
(1)两板问加多大的电压才能使小球刚好从下极板飞出:
(2)在上述电压下小球离开极板时的动能.
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zhzhzhlj 幼苗

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解题思路:(1)小球在偏转电场中做类平抛运动,结合牛顿第二定律和运动学公式可求解;
(2)由牛顿第二定律得小球所受合力,结合动能定理求解.

(1)在偏转电场中小球做类平抛运动:
由牛顿第二定律得:mg-[Uq/d]=ma…(1)
由运动学公式得:[d/2]=[1/2at2…(2)
L=V0t…(3)
由(1)(2)(3)得:U=
md(gL2−dv02)
qL2]
(2)由动能定理得:F
d
2=EK-[1/2m
v20]…(4)
F=ma…(5)
由(2)(3)(4)(5)得:EK=[1/2m
v20](1+
d2
L2)
答:(1)两板间的电压为
md(gL2−dv02)
qL2时才能使小球刚好从下极板飞出;
(2)在上述电压下小球离开极板时的动能为[1/2m
v20](1+
d2
L2).

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理.

考点点评: 本题考查粒子在偏转电场中的运动,解题关键是利用类平抛运动知识,求动能时利用动能定理是求解更简单,难度适中.

1年前

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