如图,两块平行金属板M、N竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103V,现将一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两板上方的A点以v0=4m/s的初速度水平抛出,小球恰好能从

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,两块平行金属板M、N竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103 V,现将一质量m=1×10-2 kg、电荷量q=4×10-5 C的带电小球从两板上方的A点以v0=4m/s的初速度水平抛出,小球恰好能从M板上端进入两板之间,并沿直线运动打到N板上的B点.已知A距两板上端的高度为h=0.2m,(不计空气阻力,g=10m/s2),求:
(1)小球到达M板上端时的速度大小vM和与水平方向夹角的正切值
(2)M、N两板间的距离d,落点B距N板上端的距离L
(3)小球到达B点时的动能Ek
魔方格

◎ 答案

(1)小球做平抛运动,竖直方向上:
vy2=2gh 
解得:vy=2 m/s  
则小球的速度:vm=

v02+vy2
=2

5
m/s
 
方向与水平夹角θ,tanθ=
vy
v0
=
1
2

(2)进入电场后做直线运动,由受力分析与几何知识得:
tanθ=
mg
F
=
L
d

F=q
U
d
=2mg
  
 解得:d=0.3 m,L=0.15m  
(3)从A到B的过程中,应用动能定理:
mg(h+L)+qU=Ek-
1
2
mv02
 
解得:Ek=0.175 J    
答:(1)小球到达M板上端时的速度大小为2

5
m/s
,与水平方向夹角的正切值为
1
2

(2)M、N两板间的距离d为0.3m,落点B距N板上端的距离L为0.15m;
(3)小球到达B点时的动能Ek为0.175J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,两块平行金属板M、N竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103V,现将一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两板上方的A点以v0=4m/s的初速度水平抛出,小球恰好能从…”主要考查了你对  【平抛运动】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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