《2025年新坐标同步练习高中物理必修第三册青海专版》

在真空中有一对平行金属板,由于接上电池组而带电,两板间电势差为$U$,若一个质量为$m$、带正电荷$q$的粒子,以初速度$v_0$从正极板附近向负极板运动。试结合上述情境讨论：

(1)怎样计算它到达负极板时的速度？
(2)若粒子带的是负电荷(初速度为$v_0$),将做匀减速直线运动,如果能到达负极板,其速度如何？
(3)上述问题中,两块金属板是平行的,两板间的电场是匀强电场,如果两金属板是其他形状,中间的电场不再均匀,上面的结果是否仍然适用？为什么？

答案：
(1)由动能定理有：$qU=\frac{1}{2}mv^2-\frac{1}{2}mv_0^2$，得$v=\sqrt{\frac{2qU+mv_0^2}{m}}$。
(2)由动能定理得$-qU=\frac{1}{2}mv^2-\frac{1}{2}mv_0^2$，得$v=\sqrt{v_0^2-\frac{2qU}{m}}$。
(3)结果仍适用。不管是否为匀强电场，静电力做功都可以用$W=qU$计算，则动能定理仍适用，结果仍适用。

如图所示,$P和Q$为两平行金属板,保持板间电压恒为$U$,在$P板附近有一电子由静止开始向Q$板运动,若增大两板间的距离,则电子(D)

A.加速度增大
B.到达$Q$的时间变短
C.到达$Q$的速度增大
D.到达$Q$的速度不变

答案： D

如图所示,三块平行放置的带电金属薄板$A$、$B$、$C$中央各有一小孔,小孔分别位于$O$、$M$、$P$点。由$O点静止释放的电子恰好能运动到P$点。现将$C板向右平移到P'$点,则由$O$点静止释放的电子(A)


A.运动到$P$点返回
B.运动到$P和P'$点之间返回
C.运动到$P'$点返回
D.穿过$P'$点

答案： A