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一带电平行板电容器竖直放置,如图所示,板间距d=0.1m,板间电势差U=1000...

一带电平行板电容器竖直放置,如图所示,板间距d=0.1m,板间电势差U=1000V.现从A处以速度vA=3m/s水平向左射出一带正电的小球(质量m=0.02g、电荷量为q=10-7C),经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处,(取g=10m/s2
(1)分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况;
(2)A、B间的距离.

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(1)将小球分解成水平方向与竖直方向运动,根据各方向的受力与运动来确定其运动性质; (2)根据牛顿第二定律与运动学公式,来确定运动到最远时间,从而可求得竖直方向下落的距离. 【解析】 (1)在水平方向上,小球开始向左做初速度为vA的匀减速运动,速度变为零后向 右做匀加速运动,直到达到B点,过程中加速度不变,由电场力提供外力. 在竖直方向上,小球向下做初速度为零的匀加速运动,直到达到B点,重力提供外力. (2)水平方向:电场力为F=q,加速度a= 小球向左运动到最远的时间为t==0.06 s. 在这段时间内向左运动的距离x=vAt-at2=0.09 m<0.1 m,不会撞到左壁. 小球达到B点所用时间为T=2t 竖直方向下落距离即为所求hAB=gT2=7.2 cm. 答:(1)在水平方向上,小球开始向左做初速度为vA的匀减速运动,速度变为零后向 右做匀加速运动,直到达到B点,过程中加速度不变,由电场力提供外力. 在竖直方向上,小球向下做初速度为零的匀加速运动,直到达到B点,重力提供外力. (2)7.2 cm
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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