问题
问答题
如图所示，板长L=10cm，板间距离d=10cm的平行板电容器水平放置，它的左侧有与水平方向成60°角斜向右上方的匀强电场，某时刻一质量为m，带电量为q的小球由O点静止释放，沿直线OA从电容器C的中线水平进入，最后刚好打在电容器的上极板右边缘，O到A的距离X=45
cm，（g取10m/s2）求：3
（1）电容器外左侧匀强电场的电场强度E的大小；
（2）小球刚进入电容器C时的速度V的大小；
（3）电容器C极板间的电压U．
答案
（1）由于带电小球做直线运动，因此小球所受合力沿水平方向，则：Eq=
…①mg sin600
解得：E=2
mg3 3q
（2）从O点到A点，由动能定理得：mgxtan30°=
mv2-0…②1 2
解之得：v=3m/s
（3）小球在电容器C中做类平抛运动，
水平方向：L=vt…③
竖直方向：
=d 2
at2…④1 2
根据牛顿第二定律，有：a=
-g…⑤Uq md
③④⑤联立求解得：U=10m q
答：（1）电容器外左侧匀强电场的电场强度E的大小为
；2
mg3 3q
（2）小球刚进入电容器C时的速度V的大小为3m/s；
（3）电容器C极板间的电压U为
．10m q