Question

如右圖所示，極板長為L的平行板電容器傾斜固定放置，極板與水平線的夾角為θ，某時刻一質量為m，帶電量為q的小球由正中央A點靜止釋放，小球離開電場時速度是水平的，落到距離A點高度為h的水平面處的B點．則電容器極板間的電場強度為______；帶電粒子到達B點時的動能為______； 若在B點放置一個絕緣彈性平板M，可任意設置M與水平面的夾角a，則帶電小球反彈的最大高度為______（設球與M的碰撞無能量和電量損失）．

Answer 1

因為電場力和重力的合力沿水平方向，根據平行四邊形定則得，F=qE=

mg

cosθ

解得電場強度E=

mg

qcosθ

．
帶電粒子出電場的過程中，沿電場方向移動的距離為

L

2

tanθ．
根據動能定理得，mgh+qE

L

2

tanθ=E_kB-0．
解得EkB=mgh+

mgLsinθ

2cos2θ

．
對反彈的過程運用動能定理得，-mgH=0-

1

2

mv2
解得H=h+

Lsinθ

2cos2θ

．
故答案為：（1）

mg

qcosθ

，mgh+

mgLsinθ

2cos2θ

，h+

Lsinθ

2cos2θ