Question

如圖所示，兩塊豎直放置的導(dǎo)體板間存在水平向左的勻強電場，板間距離為。有一帶電量為、質(zhì)量為的小球（可視為質(zhì)點）以水平速度從A孔進入勻強電場，且恰好沒有與右板相碰，小球最后從B孔離開勻強電場，若A、B兩孔的距離為，重力加速度為，求：

（1）兩板間的電場強度大小；
（2）小球從A孔進入電場時的速度；
（3）從小球進入電場到其速度達到最小值，小球電勢能的變化量為多少？

Answer 1

試題分析：（1）由題意可知，小球在水平方向先減速到零，然后反向加速。設(shè)小球進入A孔的速度為，減速到右板的時間為，則有：
水平方向：           （2分）
豎直方向：     （1分）
聯(lián)立解得 （1分）
（2）在水平方向上根據(jù)牛頓第二定律有       （1分）
根據(jù)運動學(xué)公式有 （1分）
聯(lián)立解得 （1分）
（3）小球進入電場后，在水平方向上做減速運動，即（1分）
在豎直方向上做加速運動，即 （1分）
小球在電場中的速度大小為 （1分）
聯(lián)立由數(shù)學(xué)知識可得時小球速度達到最小，此時粒子在水平方向的位移為：
 （1分）
在此過程中電場力做功為 （1分）　　　而 （1分）
聯(lián)立解得，即粒子的電勢能增加。（1分）