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(fù)電荷的小球，經(jīng)0.2s小球到達(dá)B板，若要小球始終沿水平方向運(yùn)動(dòng)而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A、B兩板間的距離應(yīng)調(diào)節(jié)為多少？（g取10m/s²）

Answer 1

分析：小球在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由位移時(shí)間關(guān)系求出加速度，牛頓第二定律表示出加速度，進(jìn)而求出質(zhì)量和電荷量的關(guān)系，要使小球沿水平方向運(yùn)動(dòng)，應(yīng)有mg=E′q，又因?yàn)镋′=

U

d′

  即可求得d′

解答：解：小球在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由位移時(shí)間關(guān)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(yùn)動(dòng)，
應(yīng)有mg=E′q　
E′=

U

d′

    
所以 d′=

qU

mg

=0.1m
答：A、B兩板間的距離應(yīng)調(diào)節(jié)為0.1m

點(diǎn)評(píng)：該題是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，其基礎(chǔ)是分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況．