2021年上海市高考物理电场复习题
58．如图所示，带有等量异种电荷平行金属板M、N竖直放置，M、N两板间的距离d＝0.5m．现将一质量m＝1×102kg、电荷量q＝4×105C的带电小球从两极板上方的A点以v0＝
﹣
﹣
4m/s的初速度水平抛出，A点距离两板上端的高度h＝0.2m；之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的C点，该直线与曲线的末端相切．设匀强电场只存在于M、N之间，不计空气阻力，取g＝10m/s2．求： （1）小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小和方向； （2）M、N两板间的电场强度的大小和方向； （3）小球到达C点时的动能．
【解答】解：（1）小球平抛运动过程水平方向做匀速直线运动，vx＝v0＝4 m/s 竖直方向做匀加速速直线运动，?=2????12，vy＝gt1＝2 m/s
2+??2=2√5m/s 得解：????=√??????
1
方向 ????????=??=2，θ＝arctan0.5（θ为速度方向与水平方向的夹角）
??
（2）小球进入电场后，沿直线运动到C点，所以重力与电场力的合力即沿该直线方向． 则 ????????=????=2 得解：??=??=5×103N/C，方向水平向右． （3）解法一：
进入电场后，小球受到的合外力??合=√(????)2+(????)2=√5???? B、C两点间的距离??=????????，????????=
??
2 √51
2????????
1
????
1
2
从B到C由动能定理得：??合??=???????2??????
解得：EkC＝0.225J
第 1 页 共 2 页
解法二：进入电场后，小球在水平方向做初速度为v0的匀加速直线运动??=??0??2+????22，????=
????
=20m/s2 ??12得解：t2＝0.1 s
小球到达C点时的水平速度v1＝v0+axt2＝6 m/s 竖直分速度v2＝vy+gt2＝3 m/s
22vC=√??1+??2
222EkC=??????=??(??1+??2)=0.225 J
1
212答：
（1）小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小是2√5m/s，方向与水平方向的夹角为arctan0.5；
（2）M、N两板间的电场强度的大小是5×103N/C，方向水平向右； （3）小球到达C点时的动能是0.225 J．
第 2 页 共 2 页
2021年上海市高考物理电场复习题(58)
