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長為L的平行金屬板電容器，兩板間形成勻強電場，一個帶電荷量為+q，質量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上極板沿垂直于電場線方向射入勻強電場中，剛好從下極板邊緣射出，且射出時速度方向恰好與下板成30°角，如下圖所示，求勻強電場的場強大小和兩極板間的距離．
分析：（1）粒子在電場中做類平拋運動，水平方向是勻速直線運動，豎直方向是勻加速直線運動，由此可以求得粒子末速度的大小，由豎直方向是勻加速直線運動，根據勻加速運動的速度公式和牛頓第二定律可以求得勻強電場的場強；
（2）由勻加速直線運動的規(guī)律求得板間距離的大�。�
解答：解：帶電粒子經過勻強電場好似從平行金屬板的中間
L
2
處發(fā)生偏轉，
則其偏轉角的正切為：tanθ═
y
L
2
=
2y
L
，
所以d=y=
2y
L
tanθ=
3
6
L，
而y=
1
2
at2=
1
2
qE
m
(
L
v0
)2=
3
6
L，
則E=
3
m
v
2
0
3qL
．
答：勻強電場的場強大小
3
m 
v
2
0
3qL
；兩極板間的距離
3
6
L．
點評：粒子垂直進入電場中做的是類平拋運動，本題就是考查學生對類平拋運動的規(guī)律的應用．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?蘇州二模）如圖所示，間距為L的平行金屬板AB、CD之間有相互垂直的勻強電場和勻強磁場（圖中未畫出），電場強度為E1，磁感應強度為B1．帶異種電荷的兩離子a、b，負離子a質量為m、帶電量為q，其比荷為正離子b比荷的9倍．它們在分別距離AB、CD板L/4處，以平行于金屬板方向的速度沿直線穿過ABCD區(qū)域進入電場強度為E2的勻強電場區(qū)，E2與E1平行．MNP為沿AB、CD中心線方向的光滑絕緣板，離子與板碰撞后反彈無能量損失（即反彈前后水平分速度保持不變，豎直分速度大小不變、方向相反），且電量保持不變，到達板的N點后反彈進入磁感應強度為B2的勻強磁場區(qū)，不計兩離子間的相互作用力及重力．
（1）在圖中畫出AB、CD間勻強磁場B1的方向，并寫出離子速度大小的表達式；
（2）MN的長度要滿足什么條件，兩離子能恰好到達N點？
（3）若a離子的比荷q/m=108C/kg，El=103V/m，Bl=0.1T，E2=3×103V，L=2×10-3m，且板NP足夠長．則兩離子進入勻強磁場B2后，沿板NP方向上平均速度之比為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩塊長均為L的平行金屬板M、N與水平面成α角放置在同一豎直平面，充電后板間有勻強電場。一個質量為m．帶電量為q的液滴沿垂直于電場線方向射人電場，并沿虛線通過電場。下列判斷中正確的是( 　　)

A.液滴在電場中做勻速直線運動

B.液滴在電場中的電勢能逐漸增大

C．電場強度的大小E＝mgcosα/q 　

D．液滴離開電場時的動能增量為－mgLsinα

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年陜西長安一中高二上學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖所示，兩塊長均為L的平行金屬板M、N與水平面成α角放置在同一豎直平面，充電后板間有勻強電場。一個質量為m．帶電量為q的液滴沿垂直于電場線方向射人電場，并沿虛線通過電場。下列判斷中正確的是(     )

A．液滴在電場中做勻速直線運動
B．液滴在電場中的電勢能逐漸增大
C．電場強度的大小E＝mgcosα/q
D．液滴離開電場時的動能增量為－mgLsinα

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年陜西長安一中高二上學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖所示，兩塊長均為L的平行金屬板M、N與水平面成α角放置在同一豎直平面，充電后板間有勻強電場。一個質量為m．帶電量為q的液滴沿垂直于電場線方向射人電場，并沿虛線通過電場。下列判斷中正確的是(     )

A．液滴在電場中做勻速直線運動
B．液滴在電場中的電勢能逐漸增大
C．電場強度的大小E＝mgcosα/q
D．液滴離開電場時的動能增量為－mgLsinα

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科目：高中物理 來源：2014屆陜西長安一中高二上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，兩塊長均為L的平行金屬板M、N與水平面成α角放置在同一豎直平面，充電后板間有勻強電場。一個質量為m．帶電量為q的液滴沿垂直于電場線方向射人電場，并沿虛線通過電場。下列判斷中正確的是(     )

A．液滴在電場中做勻速直線運動

B．液滴在電場中的電勢能逐漸增大

C．電場強度的大小E＝mgcosα/q

D．液滴離開電場時的動能增量為－mgLsinα

 

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