(15分)如图所示,两个板长均为L的平板电极,平行正对放置,两极板相距为d,极板之间的电势差为U,板间电场可以认为是匀强电场。一个带电粒子(质量为m,电荷量为+

(15分)如图所示,两个板长均为L的平板电极,平行正对放置,两极板相距为d,极板之间的电势差为U,板间电场可以认为是匀强电场。一个带电粒子(质量为m,电荷量为+

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(15分)如图所示,两个板长均为L的平板电极,平行正对放置,两极板相距为d,极板之间的电势差为U,板间电场可以认为是匀强电场。一个带电粒子(质量为m,电荷量为+q)从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板边缘。忽略重力和空气阻力的影响。求:

(1)极板间的电场强度E的大小;
(2)该粒子的初速度v0的大小;
(3)该粒子落到下极板时的末动能Ek的大小。
答案
(1)(2)(3)
解析

试题分析:(1)两极板间的电压为U,两极板的距离为d,所以电场强度大小为:(2分)
(2)带电粒子在极板间做类平抛运动,在水平方向上有         (2分)
在竖直方向上有           (2分)
根据牛顿第二定律可得:,而
所以          (2分)
解得:            (2分)
(3)根据动能定理可得            (3分)
解得            (2分)
举一反三
如图所示,水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场,两电荷恰好在板间某点相遇.若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是 ()

A.电荷M的电荷量等于电荷N的电荷量
B.两电荷在电场中运动的加速度相等
C.从两电荷进入电场到两电荷相遇,电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功
D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同
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(8分)如图所示,在xOy平面上第一象限内有平行于y轴的有界匀强电场,方向如图。有一电子先后两次以相同的初速度垂直于y轴从P点射入电场中,当匀强电场的场强为E1时,电子从A点射出,A点的坐标为(xA,0),当匀强电场的场强为E2时,电子从B点射出,B点的坐标为(xB,0),求匀强电场的场强E1、E2大小之比;

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静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示。在某一点粉尘颗粒P受电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上,虚线表示该带电粉尘颗粒的运动轨迹。假设所有的粉尘颗粒被吸附前均处于静止状态,忽略重力和空气阻力。下列说法正确的是
A.该粉尘颗粒带负电
B.该粉尘颗粒运动的加速度逐渐变小
C.该粉尘颗粒的电势能逐渐变小
D.有一些粉尘颗粒的运动轨迹会和电场线重合

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图中K、L、M为静电场中的3个相距很近的等势面(K、M之间无电荷)。一带电粒子(不计重力)射入此静电场中后,依abcde轨迹运动。已知电势,且粒子在ab段做减速运动。下列说法中正确的是(   )
A.粒子带正电
B.粒子在bc段也做减速运动
C.粒子在a点的速率等于在e点的速率
D.粒子从c点到d点的过程中电场力做负功

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带电粒子仅在电场力作用下,从电场中点以初速度进入电场,沿虚线所示的轨迹运动到点,点为轨迹的最左端,如图所示,则粒子在从点运动到点过程中,下列判断中正确的是
A.粒子的加速度在点时最大
B.粒子在点时的速度方向与该点的场强方向垂直
C.粒子在点时的电势能最大,在点时电势能最小
D.粒子一定带正电,动能先变小后变大

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