问题
计算题
如图所示,板长为L的平行板电容器倾斜固定放置,极板与水平线夹角θ=30°,某时刻一质量为m,带电量为q的小球由正中央A点静止释放,小球离开电场时速度是水平的,(提示:离开的位置不一定是极板边缘)落到距离A点高度为h的水平面处的B点,B点放置一绝缘弹性平板M,当平板与水平夹角α=45°时,小球恰好沿原路返回A点.求:
(1)电容器极板间的电场强度E;
(2)平行板电容器的板长L;
(3)小球在AB间运动的周期T。
答案
解:(1)带电粒子沿水平方向做匀加速运动可知
解得:
(2)小球垂直落到弹性挡板上,且,有
根据动能定理:
解得:
(3)由于小球在复合场中做匀加速运动
解得
平抛运动的时间为
总时间为