如图所示,两块平行金属板MN、PQ竖直放置,两板间的电势差U=1.6×103 V,现将一质量m=3.0×10-2 kg、
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(1)设小球到达M点时的速度大小为v,从A到M的时间为t,

位移公式,h=

1

2gt2

速度公式vy=gt

得v=

v02+

v2y=5 m/s

sinθ=

v0

v=0.8

则有,θ=53°

(2)在两平行板间运动时,小球受水平方向的静电力和竖直向下的重力作用,因为小球在电场内做直线运动,由动力学知识可知,小球受到的电场力方向水平向右,合力方向与速度的方向一致.设极板间的电场强度为E'、极板间距离为d,则有tanθ=[Eq/mg]

U=Ed

L=[d/tanθ]

联以上几式,代入数据,可解得

C点到PQ板上端的距离L=[qU

mgtan2θ=0.12 m.

(3)从M到C的过程中,由动能定理,有:

Ek-

1/2]mv2=qU+mgL

代入数据,可求得小球到达C点时的动能

Ek=0.475 J.

答案:(1)带电小球到达M点时的速度大小5.0 m/s和与MN的夹角53°;

(2)C点到PQ板上端的距离L=0.12 m;

(3)小球到达C点时的动能0.475 J.