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(diǎn)O通過，如圖20所示。板間勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)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(jì)）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(yùn)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(diǎn)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

 

 

 

 

 

【答案】

 【解析】

（1）在帶電粒子運(yùn)動方向上任取一點(diǎn)，設(shè)其坐標(biāo)為，取接地極板為零勢能點(diǎn)。將粒子從O點(diǎn)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(yùn)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(yùn)動。故豎直方向做勻速直線運(yùn)動，到達(dá)P點(diǎn)時有⑦；水平方向做初速度為零的勻加速運(yùn)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(qiáng)磁場，帶電小球通過正交的電、磁場時，其運(yùn)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(diǎn)的一條電場線．并判斷靜止在B點(diǎn)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(jì)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(qiáng)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(yùn)動
勻加速直線運(yùn)動
（填“類平拋運(yùn)動”、“勻加速直線運(yùn)動”或“勻速直線運(yùn)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(yuǎn)處自由落下，兩板間有勻強(qiáng)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(qiáng)電場．現(xiàn)有一帶電微粒正好水平向右勻速直線運(yùn)動通過正中間P點(diǎn)，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(yùn)動情況是（　�。�
A、仍然水平向右勻速運(yùn)動B、向上偏轉(zhuǎn)作類平拋運(yùn)動C、向下偏轉(zhuǎn)作類平拋運(yùn)動D、上述運(yùn)動均有可能，最終運(yùn)動取決于帶電微粒的比荷大小

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