如圖所示，兩個板長均為L的平板電極平行正對放置，相距為d，極板之間的電勢差為U，板間電場可以認為是均勻的．一個質子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達負極板時恰好落在極板邊緣．已知質子電量為e，質子的質量為m，忽略重力和空氣阻力的影響，求：
（1）極板間的電場強度E；
（2）質子的初速度v0．
分析：因為極板間是勻強電場，電場強度直接可根據(jù)勻強電場公式求出．質子進入電場后做類平拋運動，在沿電場方向上做初速度為零的勻加速直線運動，在垂直于電場方向上做勻速直線運動．α粒子在極板間運動的加速度a可以根據(jù)所受的合力（電場力）求出，α粒子的初速度v0可以根據(jù)兩分運動的等時性去求解．
解答：解：（1）板間場強為：E=
U
d

（2）質子受到的電場力為：F=eE=
eU
d

   質子的加速度為a=
F
m
=
eU
md

α粒子在兩板間做類平拋運動
沿初速度方向：L=v0t  垂直于初速度方向：d=
1
2
at2
聯(lián)立解得初速度為v0=
L
d
eU
2m

答：（1）極板間的電場強度E=
U
d
；
（2）質子的初速度v0=
L
d
eU
2m
．
點評：解決本題關鍵會對類平拋運動進行分解，注意兩分運動的等時性．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?清遠一模）如圖所示，兩個幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強磁場中（磁場區(qū)域足夠大），兩電容器極板左端和右端分別在同一豎直線上．已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，板間電壓都是U，極板長度均為l．今有一電子從極板左側的O點以速度v0沿P、Q兩板間的中心線進入電容器，并做勻速直線運動穿過電容器，此后經(jīng)過磁場偏轉又沿水平方向進入到電容器M、N板間，在電容器M、N中也沿水平方向做勻速直線運動，穿過M、N板間的電場后，再經(jīng)過磁場偏轉又通過O點沿水平方向進入電容器P、Q極板間，循環(huán)往復．已知電子質量為m，電荷為e．
（1）試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷？
（2）Q板和M板間的距離x滿足什么條件時，能夠達到題述過程的要求？
（3）電子從O點出發(fā)至第一次返回到O點經(jīng)過了多長時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩個幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強磁場中(磁場區(qū)域足夠大)，兩電容器極板左端和右端分別在同一豎直線上。已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，板間電壓都是U，極板長度均為。今有一電子從極板左側的。點以速度沿P、Q兩板間的中心線進入電容器，并做勻速直線運動穿過電容器，此后經(jīng)過磁場偏轉又沿水平方向進入到電容器M、N板間，在電容器M、N中也沿水平方向做勻速直線運動，穿過M、N板間的電場后，再經(jīng)過磁場偏轉又通過O點沿水平方向進入電容器P、Q極板間，循環(huán)往復。已知電子質量為，電荷為。

  (1)試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷?

  (2)Q板和M板間的距離滿足什么條件時，能夠達到題述過程的要求?

(3)電子從O點出發(fā)至第一次返回到O點經(jīng)過了多長時間?

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年北京市東城區(qū)普通校高三12月聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（15分）如圖所示，兩個板長均為L的平板電極，平行正對放置，兩極板相距為d，極板之間的電勢差為U，板間電場可以認為是勻強電場。一個帶電粒子（質量為m，電荷量為+q）從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達負極板時恰好落在極板邊緣。忽略重力和空氣阻力的影響。求：

（1）極板間的電場強度E的大�。�

（2）該粒子的初速度v0的大�。�

（3）該粒子落到下極板時的末動能Ek的大小。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩個板長均為L的平板電極，平行正對放置，兩極板相距為d，極板之間的電勢差為U，板間電場可以認為是勻強電場。一個帶電粒子（質量為m，電荷量為+q）從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達負極板時恰好落在極板邊緣。忽略重力和空氣阻力的影響。求：

（1）極板間的電場強度E的大小；

（2）該粒子的初速度v0的大�。�

（3）該粒子落到下極板時的末動能Ek的大小。

 


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