Question

如圖所示，要使一質量為m、電量為+q的小球能水平沿直線加速，需要外加一勻強電場．已知平行金屬板間距為d，與水平面夾角為θ，要使此小球從A板左端沿直線從靜止沿水平方向被加速，恰從B板的右端射出，求兩金屬板間所加電壓U是多少？小球從B板右端射出時的速度是多大？（重力加速度為g）

Answer 1

【答案】分析：小球由靜止從水平方向被加速，根據牛頓第二定律得出加速度的方向．根據小球的受力求出電場力的大小，從而得出電場強度的大小，根據U=Ed求出金屬板間的電壓．根據動能定理求出小球從B板右端射出時的速度．
解答：解：對小球進行受力分析，由題意可知合力應水平向右，
故豎直方向上有qEcosθ=mg，即，
又，
由動能定理得，
則．
故兩金屬板間所加電壓，小球從B板右端射出時的速度．
點評：解決本題的關鍵能夠正確地進行受力分析，根據合力的方向得出電場力的大小和方向．以及能夠靈活運用動能定理解題．