问题
问答题
如图所示，平行金属板长为L，一个带电为+q，质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°角，粒子重力不计．求：
（1）粒子未速度大小；
（2）电场强度；
（3）两极间距离d．
答案
（1）将末速度分解，
由几何关系知：
=cos300v0 v
所以：v=
； 2
v03 3
（2）带电粒子做类平抛运动，依题知，粒子在电场中的运动时间：t=L v0
粒子离开电场时，垂直板方向的分速度：v1=v0tan30°
竖直方向加速度：a=Eq m
粒子从射入电场到离开电场，有at=v1
即：
t=v1；Eq m
联立以上各式得E=
m3 v 20 3qL
（3）粒子从射入电场到离开电场，由动能定理，有qEd=
mv2-1 2
m1 2 v 20
解得 d=
L3 6
答：（1）粒子的末速度为
；2
v03 3
（2）电场强度E为
；
m3 v 20 3qL
（3）板间距离为
．
L3 6