如圖，平行板電容器兩極板與水平方向成α=37°角．一個質(zhì)量為m=0.20g，電荷量為q=-1.0×10-5C的帶電質(zhì)點(diǎn)P，以水平初速度從M極板的下端點(diǎn)射入后沿水平直線運(yùn)動，到達(dá)N極板的上端點(diǎn)時(shí)速度恰好

如圖，平行板電容器兩極板與水平方向成α=37°角．一個質(zhì)量為m=0.20g，電荷量為q=-1.0×10^-5C的帶電質(zhì)點(diǎn)P，以水平初速度從M極板的下端點(diǎn)射入后沿水平直線運(yùn)動，到達(dá)N極板的上端點(diǎn)時(shí)速度恰好減小為零．已知M極板的下端點(diǎn)和N極板的上端點(diǎn)間的距離為s=48cm．求：

（1）質(zhì)點(diǎn)P從M極板的下端點(diǎn)入射時(shí)的初速度v₀；
（2）電容器兩極板間的電壓U．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

物理人氣：913 ℃時(shí)間：2020-02-02 15:23:23

優(yōu)質(zhì)解答

解（1）根據(jù)微粒做直線運(yùn)動可知，電場力與重力的合力沿直線方向，如圖，根據(jù)力圖結(jié)合幾何關(guān)系，則有：
F_合=mgtan37°；
由牛頓第二定律，則有：
a=

F合

=gtan37°=7.5m/s²；
由運(yùn)動學(xué)公式可知：v²-v₀²=2as；
解得：v₀=

2as

＝

2×7.5×0.48

m/s=

7.2

m/s；
（2）根據(jù)動能定理得：qU=E_k′-E_K，
解得：U=

?Ek

＝

×0.2×10?3×

7.2

?1×10?5

=72V；
答：（1）質(zhì)點(diǎn)P從M極板的下端點(diǎn)入射時(shí)的初速度

7.2

m/s；
（2）電容器兩極板間的電壓72V．

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