Question

如圖所示，板長L=10cm，板間距離d=10cm的平行板電容器水平放置，它的左側有與水平方向成60°角斜向右上方的勻強電場，某時刻一質量為m，帶電量為q的小球由O點靜止釋放，沿直線OA從電容器C的中線水平進入，最后剛好打在電容器的上極板右邊緣，O到A的距離X=45

3

cm，（g取10m/s²）求：
（1）電容器外左側勻強電場的電場強度E的大��；
（2）小球剛進入電容器C時的速度V的大��；
（3）電容器C極板間的電壓U．

Answer 1

（1）由于帶電小球做直線運動，因此小球所受合力沿水平方向，則：Eq=

mg

sin600

…①
解得：E=

2 3 mg

3q

（2）從O點到A點，由動能定理得：mgxtan30°=

1

2

mv2-0_^…②
解之得：v=3m/s
（3）小球在電容器C中做類平拋運動，
水平方向：L=vt…③
豎直方向：

d

2

=

1

2

at2…④
根據牛頓第二定律，有：a=

Uq

md

-g…⑤
③④⑤聯立求解得：U=

10m

q

答：（1）電容器外左側勻強電場的電場強度E的大小為

2 3 mg

3q

；
（2）小球剛進入電容器C時的速度V的大小為3m/s；
（3）電容器C極板間的電壓U為

10m

q

．