如图，平行板电容器两极板与水平方向成α=37°角．一个质量为m=0.20g，电荷量为q=-1.0×10-5C的带电质点P，以水平初_物理解答

如图，平行板电容器两极板与水平方向成α=37°角．一个质量为m=0.20g，电荷量为q=-1.0×10^-5C的带电质点P，以水平初速度从M极板的下端点射入后沿水平直线运动，到达N极板的上端点时速度恰好减小为零．已知M极板的下端点和N极板的上端点间的距离为s=48cm．求：

（1）质点P从M极板的下端点入射时的初速度v₀；
（2）电容器两极板间的电压U．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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解答

解（1）根据微粒做直线运动可知，电场力与重力的合力沿直线方向，如图，根据力图结合几何关系，则有：
F_合=mgtan37°；
由牛顿第二定律，则有：
a=

F合

=gtan37°=7.5m/s²；
由运动学公式可知：v²-v₀²=2as；
解得：v₀=

2as

＝

2×7.5×0.48

m/s=

7.2

m/s；
（2）根据动能定理得：qU=E_k′-E_K，
解得：U=

−Ek

＝

−

×0.2×10−3×

7.2

−1×10−5

=72V；
答：（1）质点P从M极板的下端点入射时的初速度

7.2

m/s；
（2）电容器两极板间的电压72V．