帶等量異種電荷的兩平行金屬板相距L，板長H，豎直放置，x軸從極板中點O通過，如圖20所示。板間勻強電場的場強為E，且?guī)д姷臉O板接地。將一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子（重力不計）從坐標(biāo)為x0處釋放。

    （1）試從牛頓第二定律出發(fā)，證明該帶電粒子在極板間運動的過程中，電勢能與動能總和保持不變。

（2）為使該粒子從負(fù)極板上方邊緣的P點射出，須在x0處使該粒子獲得豎直向上的初速度v0為多大?                                      圖20

 

 

 

 

 

 解析:

（1）在帶電粒子運動方向上任取一點，設(shè)其坐標(biāo)為，取接地極板為零勢能點。將粒子從O點移到處電場力做正功，，即粒子在x處的電勢能為，在處的電勢能為。

再由牛頓第二定律①，②，解得③，又④，⑤，，得⑥，即該帶電粒子在極板間運動的過程中，電勢能與動能總和保持不變，證畢。

  （2）粒子在豎直向上射出后做類平拋運動。故豎直方向做勻速直線運動，到達P點時有⑦；水平方向做初速度為零的勻加速運動，有⑧，聯(lián)立解得

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一帶電微粒從兩豎直的帶等量異種電荷的平行板上方h處自由落下，兩板間還存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，帶電小球通過正交的電、磁場時，其運動情況是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，畫出兩帶等量異種電荷的平行板間A點的一條電場線．并判斷靜止在B點的帶電體的帶電性質(zhì)，帶電體帶
正
正
電．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，用長L=0.50m的絕緣輕質(zhì)細(xì)線，把一個質(zhì)量m=1.0g帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的平行金屬板之間，平行金屬板間的距離d=5.0cm，兩板間電壓U=1.0×103V．
靜止時，絕緣線偏離豎直方向θ角，小球偏離豎直距離a=1.0cm．（θ角很小，為計算方便可認(rèn)為tanθ≈sinθ，取g=10m/s2，需要求出具體數(shù)值，不能用θ角表示），則
（1）兩板間電場強度的大小為
2.0×104
2.0×104
 V/m；
（2）小球帶的電荷量
1.0×10-8C
1.0×10-8C
C
（3）若細(xì)線突然被剪斷，小球?qū)⒃诎彘g
勻加速直線運動
勻加速直線運動
（填“類平拋運動”、“勻加速直線運動”或“勻速直線運動”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，有一電量為q，重力為G的小球，從兩豎直的帶等量異種電荷的平行板上方高h處自由落下，兩板間有勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，小球通過正交電磁場時（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置且與電源斷開的上、下兩平行板，正對面積足夠大，帶等量異種電荷，兩平行板間存在勻強電場．現(xiàn)有一帶電微粒正好水平向右勻速直線運動通過正中間P點，若此時將上極板稍向下移動，則此后帶電微粒在電場中的運動情況是（　�。�
A、仍然水平向右勻速運動B、向上偏轉(zhuǎn)作類平拋運動C、向下偏轉(zhuǎn)作類平拋運動D、上述運動均有可能，最終運動取決于帶電微粒的比荷大小

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