模型16 电场中的类平抛2 -1公开课.docx

【变式训练2】如图甲所示，两平行金属板48长/=8 cm,两板间距离“8 cm/板电势比8 板电势高300 V,即Uab=300 Vo 一带正电的粒子所带电荷量q=10'1Q C,质量m=lxlO-20 kg,从R 点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度0=2x106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面 MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上。点的点电荷Q形成的电场区域(界面PS 右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。两界面MN、PS相距仁12 cm,粒子穿过界面 PS后被点电荷Q施加的电场力俘获，从而以。点为圆心做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上(静电力常量/c=9xl09 Nm2/C，粒子重力不计,tan 37°=-,tan 53。：)。求: 43(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线R0的距离ho(2)粒子穿过界面MN时的速度Vo(3)粒子穿过界面PS时偏离中心线R0的距离Yo(4)点电荷的电荷量Q(该小题结果保存1位有效数字)。【答案】(1)3 cm (2)2.5x106 m/s,方向与水平方向成37。角斜向右下方(3)12 cm(4)-lxl0 8 C【解析】设粒子在两极板间运动时加速度为6运动时间为。那么t力=9。二艺二学vo 2 m ma联立解得 h=(-)2=0.03 m=3 emo2md vq设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为/%那么Vy=at=解得 i/y=1.5xio6 m/s所以粒子从电场中飞出时的速度+ Uy2=2.5xlC)6 m/s设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为2那么tan氏之3Vo 4解得代37。带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得勺/- 尹、解得 Y=0A2 m=12 cm。粒子做匀速圆周运动的半径r=0.15 mcos。又华) / r解得/QhlxlCT8 c故 Q=-lxlO-8Co