q=6×10^-8C,m=8×10^-5kg,d1=0.4m,t=0.4s,d=0.6m
分析:
①带点微粒在两极板间受两个恒力:重力、电场力
②它们的合力也是一个恒力,由于从静止开始,粒子做沿合力方向的初速度(Vo=0)的匀加速直线运动(而不是类平抛运动)
1、要求电压U,须先求场强E(用水平方向的分运动求,即可)
“从距负极0.4m处,由静止开始运动,经0.4s抵达负极板”
d1=0.4m,t=0.4s
水平方向加速度a=Eq/m
水平方向位移d1=0.5at²
带入数字:0.4=0.5a·0.4²
1=0.2a
a=5m/s²
带入a=Eq/m
5=E6×10^-8/8×10^-5
5=E(3/4)x10^-3
得:E=(20/3)x10^3V/m
如果两极板相距d=0.6m,则板间电压U=Ed=(20/3)x10^3x0.6=4x10^3V
2、微粒在极板间运动的轨迹是直线(沿合力方向的直线),微粒通过的路程是多少?
既然是直线位移=路程
水平方向位移X1=d1=0.4m
竖直方向位移X2=0.5gt²=0.5x10x0.4²=0.8m
位移:
X²=X1²+X2²=0.4²+0.8²=0.16+0.64=0.8
X≈0.894m
即:微粒通过的路程约是0.894m
3、在整个过程中,电场力和重力各做了多少功?
W=FS
电场力做的功W1=EqX1=(20/3)x10^3x6×10^-8x0.4=1.6x10^-4J
重力做的功W2=mgX2=8×10^-5x10x0.8=6.4x10^-4J