Question

如圖所示，板長(zhǎng)為L的平行板電容器傾斜固定放置，極板與水平線夾角θ＝30°，某時(shí)刻一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球由正中央A點(diǎn)靜止釋放，小球離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度是水平的(提示：離開(kāi)的位置不一定是極板邊緣)，落到距離A點(diǎn)高度為h的水平面處的B點(diǎn)，B點(diǎn)放置一絕緣彈性平板M，當(dāng)平板與水平夾角α＝45°時(shí)，小球恰好沿原路返回A點(diǎn)．求：

(1)電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E；

(2)平行板電容器的板長(zhǎng)L；

(3)小球在A、B間運(yùn)動(dòng)的周期T.

 

Answer 1

【答案】

(1)　(2)3h　(3)2

【解析】(1)帶電粒子沿水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，可知：

qEcos θ＝mg????????????? ①

故E＝.

(2)小球垂直落到彈性擋板上，且α＝45°

則有v0＝vy＝????????????? ②

由動(dòng)能定理得：qE·Ltan θ＝mv????????????? ③

由②③得：L＝3h.

(3)由小球在電場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)

＝gtan θ·t

t1＝＝

平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2＝

總時(shí)間為：

t＝2t1＋2t2＝2.