如图所示,板长为L的平行板电容器倾斜固定放置,极板与水平线夹角θ=30°,某时刻一质量为m,带电量为q的小球由正中央A点静止释放,小球离开电场时速度是水平的,(提示:离开的

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,板长为L的平行板电容器倾斜固定放置,极板与水平线夹角θ=30°,某时刻一质量为m,带电量为q的小球由正中央A点静止释放,小球离开电场时速度是水平的,(提示:离开的位置不一定是极板边缘)落到距离A点高度为h的水平面处的B点,B点放置一绝缘弹性平板M,当平板与水平夹角a=45°时,小球恰好沿原路返回A点.求:
(1)电容器极板间的电场强度E;
(2)平行板电容器的板长L;
(3)小球在AB间运动的周期T.

魔方格

◎ 答案

(1)带电粒子沿水平方向做匀加速运动可知Eqcosθ=mg,
解得:E=
mg
qcosθ
=
2

3
mg
3q

(2)小球垂直落到弹性挡板上,且α=45°,
v0=vy=

2gh

根据动能定理:Eq?
1
2
Ltanθ=
1
2
m
v20

解得:L=3h.
(3)由于小球在复合场中做匀加速运动
L
2cosθ
=
1
2
gtanθ
t21

解得 t1=

L
gsinθ
=

6h
g

平抛运动的时间为 t2=

2h
g

总时间为  t=2t1+2
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