如图15所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U＝1.5×103 V(仅在两板间有电场)，现将一质量m＝1×10－2 kg、电荷量q＝4×10－5 C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h＝20 cm的地方以初速度v0＝4 m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，求：
(1)金属板的长度L.
(2)小球飞出电场时的动能Ek.
如图15所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U＝1.5×103 V(仅在两板间有电场)，现将一质量m＝1×10－2 kg、电荷量q＝4×10－5 C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h＝20 cm的地方以初速度v0＝4 m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，求：
(1)金属板的长度L.
(2)小球飞出电场时的动能Ek.
答案 (1)0.15 m (2)0.175 J
解析 (1)小球到达左板上边缘时的竖直分速度：
vy＝
＝2 m/s
设小球此时速度方向与竖直方向之间的夹
角为θ，则：
tan θ＝
＝2
小球在电场中沿直线运动，所受合力方向与运动方向相同，设板间距为d，则：tan θ＝
＝
L＝
，解得L＝
＝0.15 m
(2)进入电场前mgh＝
mv
－mv
电场中运动过程qU＋mgL＝Ek－mv
解得Ek＝0.175 J