题目
如图所示,两组平行带电金属板,一组竖直放置,两板间所加电压为U0,另一组水平放置,板长为L,两板间的距离为d,有一个质量为m,带电荷量为+q微粒,从紧靠竖直板上的A点由静止释放后,经B点进入水平金属板并从两板间射出.B点位于两水平金属板的正中间,微粒所受重力忽略不计,求: ①该微粒通过B点时的速度大小 ②该微粒通过水平金属板的时间 ③为使该微粒从两极板射出时的动量最大,加在水平金属板间的电压U应为多大?
答案:考点: 带电粒子在匀强电场中的运动. 专题: 带电粒子在电场中的运动专题. 分析: 微粒在加速电场中加速,由动能定理可以求出微粒的速度; 微粒在偏转电场中做类平抛运动,由于类平抛运动规律分析答题. 解答: 解:①微粒从A点到B点,由动能定理得: qU0=mvB2﹣0,解得:vB=; ②微粒通过水平金属板的过程中做匀速直线运动, 由匀速运动的位移公式得:L=vBt, 解得:t=L; ③为使微粒出射时的动能最大,要求微粒从极板边缘出射 水平方向:L=vBt, 竖直方向:=at2, 由牛顿第二定律得:a=, 解得:U=U0; 答:①该微粒通过B点时的速度大小为:; ②该微粒通过水平金属板的时间为:L; ③为使该微粒从两极板射出时的动量最大,加在水平金属板间的电压U=U0. 点评: 本题考查了微粒在电场中的运动,分析清楚其运动过程、由于动能定理、类平抛运动规律即可正确解题.