高二 物理 静电场 请详细解答,谢谢! (12 14:1:28)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/23 09:58:08
一平行板电容器板长为L,两板间距离为d将其水平放置,(图不能上传,不过应该没影响的),两板间形成一匀强电场,现有一质量为m,电量为+q的离子以初速度v。自下板边缘处水平进入两板之间,沿水平方向运动并恰从上板边缘处离开电场,求两板间的电势差UAB。(不计离子重力)

粒子在电场中只受向上的电场力,而初速度方向水平,故粒子在电场中作类平抛运动,其速度可分解为:沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的匀加速直线运动。
水平方向:t=L/v
竖直方向:由d=0.5at^2解得加速度a=2 d/t^2=2dv^2/L^2
因为粒子在电场中只受电场力,所以qE=ma 所以
电场强度E=ma/q=2mdv^2/(qL^2)
对平板电容,UAB=Ed=2md^2v^2/(qL^2)

水平速度衡为v,所以时间为L/v,这段时间里竖直方向上运动d的距离,就可算出电场力的大小(注意受力分析),继续利用公式及可算出电势差

因为t=L/V,又因为d=at^2/2.所以:E=F/q=ma/q=2dm/qt^2=2dmv^2/qL^2.