一個處于真空中的實驗裝置如圖所示,水平放置的平行金屬板電容器M兩板間距d=0.2m,電容器右側存在沿電容器中心軸線,水平向左的有界勻強電場區域,場強大小為E=1.5×103V/m,以電容器右邊緣中點O點為坐標原點,水平方向為x軸,豎直方向為y軸建立直角坐標系,勻強電場區域寬度為L=1.4m,在x軸上2L處有一足夠長豎直擋板N。現有一可視為質點的帶正電小球,已知質量m=2.0×10-4kg、q=1.0×10-6C,當小球從電容器左邊緣中點A點以速度v0=5m/s水平向右射入電容器,小球恰好向右做勻速直線運動,直到從右邊緣中點O飛入右側的水平電場區域,穿過水平電場后,最終帶電小球打在豎直擋板上的P點,忽略電場的邊緣效應,求:
(1)電容器兩極板間的電壓U0;
(2)小球穿過水平向左電場后,沿x軸方向分速度vx大小;
(3)小球打在豎直擋板上的P點的坐標;
(4)小球從進入水平電場到動能最小的過程中,電勢能的變化量。

【考點】從能量轉化與守恒的角度解決電場中的問題.
【答案】(1)電容器兩極板間的電壓400V;
(2)小球穿過水平向左電場后,沿x軸方向分速度的大小為2m/s;
(3)小球打在豎直擋板上的P點的坐標M(2.8m,-6.05m);
(4)小球從進入水平電場到動能最小的過程中,電勢能的變化量1.476×10-3J。
(2)小球穿過水平向左電場后,沿x軸方向分速度的大小為2m/s;
(3)小球打在豎直擋板上的P點的坐標M(2.8m,-6.05m);
(4)小球從進入水平電場到動能最小的過程中,電勢能的變化量1.476×10-3J。
【解答】
【點評】
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發布:2024/10/6 0:0:1組卷:73引用:2難度:0.3
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