Question

有带电平行板电容器竖直放置，如图所示。板间距d=0.1m、板间电势差U=1000V。现从A处以速度v_A=3m/s水平向左射出一带正电的小球（质量m=0.02g、电量为q=10^-7C）经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，（g=10m/s²）求：

（1）分别从水平方向和竖直方向定性分析小球从A到B的过程中，小球的运动情况？

（2）A、B间的距离？（提示：小球由A到B的过程中，不会碰到左极板。）

Answer 1

（1） 水平方向小球开始向左做初速度为v_A匀减速运动，速度变为零后向右做匀加速运动，直到达到B点，过程中加速度不变，由电场力提供外力。         

竖直方向小球向下做初速为零匀加速运动，直到达到B点，重力提供外力。

（2）7.2cm

解析:

(1)水平方向小球开始向左做初速度为v_A匀减速运动，速度变为零后向右做匀加速运动，直到达到B点，过程中加速度不变，由电场力提供外力。         

竖直方向小球向下做初速为零匀加速运动，直到达到B点，重力提供外力。  

（2）水平方向：电场力为         加速度               

小球向左运动到最远的时间为=0.06S                           

在这段时间内向右运动的距离，不会撞倒左壁。

小球达到B点所用时间为T=2t                                  

竖直方向下落距离即为所求