Question

如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，两板间距d=0.04m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场．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板足够长，g取10m/s²．求：                                                                  

（1）带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间到达Q点？                                       

（2）带正电小球从Q点进入电场后，经多长时间与金属板相碰？                                      

（3）相碰时，离金属板上端的距离多大？                                                                    

                                                                                                               

                                                                                                                                     

Answer 1

（1）设小球从P到Q需时间t₁，由h=得

  t₁==0.5s

（2）设小球进入电场后运动时间为t₂

则qE=ma

  E=

则小球水平方向的加速度a=

水平方向作匀加速运动，则有

解得t₂=0.02s

故总时间为t=t₁+t₂=0.52s

（2）小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动，则y==2.45m

答：

（1）带正电小球从P点开始由静止下落，经0.5s时间到达Q点；

（2）带正电小球从P点开始由静止下落，经0.52s和金属板相碰；

（3）相碰时，离金属板上端的距离为2.45m．