Question

（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E_k的大小。

Answer 1

（1）（2）（3）

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）