题目
如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d,板间存在匀强电场.一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,以竖直向下的初速度从上板的小孔射入,当它从下板的小孔穿出时所用的时间为t,若小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入,则从上板小孔穿出时所用的时间为t/2.不计空气阻力.求:
(1)
指出两板间电场强度的方向.
(2)
电场强度的大小.
(3)
小球穿出下板小孔时速度v1与穿出上板小孔时速度v2之比v1∶v2.
答案: 解:场强方向竖直向下.
解:根据题意,小球在电场中运动的加速度a应竖直向上.Eq-mg=ma ① 从上往下: d=v0t−12at2 ② 从下往上: d=v0t2+12a(t2)2 ③ 由以上三式解得电场强度: E=4md3qt2+mgq
解:由以上②、③两式解得: a=4d3t2,v0=5d3t , 则: v1=v0−at=d3t v2=v0−at2=7d3t 所以: v1v2=17