Question

（12分）有帶電平行板電容器豎直放置，如圖9示。板間距d=0.1m、板間電勢差U=1000V�，F(xiàn)從A處以速度vA=3m/s水平向左射出一帶正電的小球（質(zhì)量m=0.02g、電量為q=10^-7C）經(jīng)過一段時間后發(fā)現(xiàn)小球打在A點(diǎn)正下方的B處，（g=10m/s²）求：
（1）分別從水平方向和豎直方向定性分析小球從A到B的過程中，小球的運(yùn)動情況？
（2）A、B間的距離？(小球由A到B的過程中，不會碰到左極板。)

Answer 1

(1)水平方向小球開始向左做初速度為vA勻減速運(yùn)動，速度變?yōu)榱愫笙蛴易鰟蚣铀龠\(yùn)動，直到達(dá)到B點(diǎn)，過程中加速度不變，由電場力提供外力。         
豎直方向小球向下做初速為零勻加速運(yùn)動，直到達(dá)到B點(diǎn)，重力提供外力。  
（2）7.2cm

(1)水平方向小球開始向左做初速度為vA勻減速運(yùn)動，速度變?yōu)榱愫笙蛴易鰟蚣铀龠\(yùn)動，直到達(dá)到B點(diǎn)，過程中加速度不變，由電場力提供外力。         
豎直方向小球向下做初速為零勻加速運(yùn)動，直到達(dá)到B點(diǎn)，重力提供外力。  
（2）水平方向：電場力為        加速度               
小球向左運(yùn)動到最遠(yuǎn)的時間為=0.06S                             
在這段時間內(nèi)向右運(yùn)動的距離，不會撞倒左壁。
小球達(dá)到B點(diǎn)所用時間為T=2t                                      
豎直方向下落距離即為所求 
本題考查帶電粒子在電場中的加速問題，由力的獨(dú)立作用原理可知水平方向小球開始向左做初速度為vA勻減速運(yùn)動，速度變?yōu)榱愫笙蛴易鰟蚣铀龠\(yùn)動，直到達(dá)到B點(diǎn)，過程中加速度不變，由電場力提供外力，豎直方向小球向下做初速為零勻加速運(yùn)動，直到達(dá)到B點(diǎn)，重力提供外力，在水平方向上由電場力提供加速度，運(yùn)動到最遠(yuǎn)距離速度為零，由運(yùn)動學(xué)公式可求得加速度與運(yùn)動時間，從而求得位移大小，同理在豎直方向由自由落體運(yùn)動求解