如图，平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上，场强方向水平向右．一个带电质点质量为m=0.10g，电荷量为q=-2.0×10-4C，从电容器中心线上某点由静止开始自由下落，下落了h1=0.80m后进入匀强

Question

如图，平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上，场强方向水平向右．一个带电质点质量为m=0.10g，电荷量为q=-2.0×10^-4C，从电容器中心线上某点由静止开始自由下落，下落了h₁=0.80m后进入匀强电场，又下落了h₂=1.0m后到达水平绝缘地板．落地点在两板中心O点左侧s=20cm处．求：

（1）带电质点进入电场时的初速度．
（2）电容器中匀强电场的场强E的大小．

Answer 1

（1）根据带电质点做自由落体运动，结合运动学公式，则有：
v=√(2gh1)=√(2×10×0.8)=4m/s；
（2）带电质点先做自由落体，后做类平抛运动，设自由落体的时间t₁，在竖直方向：h₁=(1)/(2)gt₁²；
h₁+h₂=(1)/(2)gt²；
做类平抛运动的时间为t₂；
所以有：t₂=t-t₁=0.2s
在水平方向：s=(1)/(2)at₂²；
由牛顿第二定律，则有：qE=ma
解得：E=(m)/(q)(2s)/(t22)=(2×0.1×10−3×0.2)/(2×10−4×0．22)=5N/m；
答：（1）带电质点进入电场时的初速度4m/s；（2）电容器中匀强电场的场强E的大小5N/m．