如下图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d=0.04m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场，AB水平线上方场强可视为0。在A、B两板上端连线的中

题型：不详难度：来源：

如下图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d=0.04m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场，AB水平线上方场强可视为0。在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h=1.25m的P点处有一带正电小球，已知小球的质量m=5×10^-6kg，电荷量q=5×10^-8C。设A、B板长度足够长，（取g=10m/s²）。
试求：
小题1:带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰？
小题2:相碰时，离金属板上端的距离多大？

答案

小题1:0.52s
小题2:0.102m

解析

（1）设小球从P到Q的时间为t₁，
由得， （2分）
小球进入电场后其飞行时间决定于电场力产生的加速度a_x，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t₂。
qE=ma_x（1分）
 （1分）
 （1分）
得： （1分）
所以，运动总时间：t=t₁+t₂="0.52s" （1分）
（2）小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动，在时间t内的位移为 （2分）
与金属板上端的距离为：s="y-h=0.102m" （1分）