问题
问答题
如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,接在电压为U的电源上,在A板的中央有一小孔M.今有一质量为m的带电质点,自A板上方相距为h的O点由静止自由下落,穿过小孔M后到达距B板
d的N点时速度恰好为零.若把A板向下平移1 3
d,带电质点仍从O点由静止自由下落.试求:1 2
(1)带电质点的电荷量并指出带什么电.
(2)带电质点能否到达B板?若能,求出质点到达B板时的速度大小.若不能,求出质点速度为零的位置距B板的距离.
答案
(1)质点先做自由落体运动到M点,到达N孔时速度恰好为零,说明在MN间做减速运动,合外力向上,所以电场力方向向上,而电场强度方向向下,所以质点带负电,
根据动能定理得:
mgh(h+
d)-2 3
qU=0-02 3
解得:q=mg(3h+2d) 2U
(2)设质点速度为零的位置距离B板的距离为x,则根据动能定理得:
mg(h+d-x)-q
U=0-0
-xd 2 d 2
解得:x=hd 2(3h+d)
答:(1)带电质点的电荷量为
,带负电.mg(3h+2d) 2U
(2)带电质点不能到达B板,质点速度为零的位置距B板的距离为
.hd 2(3h+d)