如圖所示，兩個(gè)板長均為L的平板電極平行正對(duì)放置，相距為d，極板之間的電勢差為U，板間電場可以認(rèn)為是均勻的．一個(gè)質(zhì)子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板邊緣．已知質(zhì)子電量為e，質(zhì)子的質(zhì)量為m，忽略重力和空氣阻力的影響，求：
（1）極板間的電場強(qiáng)度E；
（2）質(zhì)子的初速度v0．
分析：因?yàn)闃O板間是勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度直接可根據(jù)勻強(qiáng)電場公式求出．質(zhì)子進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動(dòng)，在沿電場方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在垂直于電場方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．α粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a可以根據(jù)所受的合力（電場力）求出，α粒子的初速度v0可以根據(jù)兩分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性去求解．
解答：解：（1）板間場強(qiáng)為：E=
U
d

（2）質(zhì)子受到的電場力為：F=eE=
eU
d

   質(zhì)子的加速度為a=
F
m
=
eU
md

α粒子在兩板間做類平拋運(yùn)動(dòng)
沿初速度方向：L=v0t  垂直于初速度方向：d=
1
2
at2
聯(lián)立解得初速度為v0=
L
d
eU
2m

答：（1）極板間的電場強(qiáng)度E=
U
d
；
（2）質(zhì)子的初速度v0=
L
d
eU
2m
．
點(diǎn)評(píng)：解決本題關(guān)鍵會(huì)對(duì)類平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，注意兩分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?清遠(yuǎn)一模）如圖所示，兩個(gè)幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中（磁場區(qū)域足夠大），兩電容器極板左端和右端分別在同一豎直線上．已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，板間電壓都是U，極板長度均為l．今有一電子從極板左側(cè)的O點(diǎn)以速度v0沿P、Q兩板間的中心線進(jìn)入電容器，并做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過電容器，此后經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又沿水平方向進(jìn)入到電容器M、N板間，在電容器M、N中也沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，穿過M、N板間的電場后，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又通過O點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入電容器P、Q極板間，循環(huán)往復(fù)．已知電子質(zhì)量為m，電荷為e．
（1）試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷？
（2）Q板和M板間的距離x滿足什么條件時(shí)，能夠達(dá)到題述過程的要求？
（3）電子從O點(diǎn)出發(fā)至第一次返回到O點(diǎn)經(jīng)過了多長時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩個(gè)幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中(磁場區(qū)域足夠大)，兩電容器極板左端和右端分別在同一豎直線上。已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，板間電壓都是U，極板長度均為。今有一電子從極板左側(cè)的。點(diǎn)以速度沿P、Q兩板間的中心線進(jìn)入電容器，并做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過電容器，此后經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又沿水平方向進(jìn)入到電容器M、N板間，在電容器M、N中也沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，穿過M、N板間的電場后，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又通過O點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入電容器P、Q極板間，循環(huán)往復(fù)。已知電子質(zhì)量為，電荷為。

  (1)試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷?

  (2)Q板和M板間的距離滿足什么條件時(shí)，能夠達(dá)到題述過程的要求?

(3)電子從O點(diǎn)出發(fā)至第一次返回到O點(diǎn)經(jīng)過了多長時(shí)間?

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年北京市東城區(qū)普通校高三12月聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，兩個(gè)板長均為L的平板電極，平行正對(duì)放置，兩極板相距為d，極板之間的電勢差為U，板間電場可以認(rèn)為是勻強(qiáng)電場。一個(gè)帶電粒子（質(zhì)量為m，電荷量為+q）從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板邊緣。忽略重力和空氣阻力的影響。求：

（1）極板間的電場強(qiáng)度E的大小；

（2）該粒子的初速度v0的大��；

（3）該粒子落到下極板時(shí)的末動(dòng)能Ek的大小。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩個(gè)板長均為L的平板電極，平行正對(duì)放置，兩極板相距為d，極板之間的電勢差為U，板間電場可以認(rèn)為是勻強(qiáng)電場。一個(gè)帶電粒子（質(zhì)量為m，電荷量為+q）從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板邊緣。忽略重力和空氣阻力的影響。求：

（1）極板間的電場強(qiáng)度E的大��；

（2）該粒子的初速度v0的大小；

（3）該粒子落到下極板時(shí)的末動(dòng)能Ek的大小。

 


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