如圖所示,一平行板電容器水平放置,板間距離為d,上極板開有一小孔,質量均為m,帶電荷量均為+q的兩個帶電小球(...
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問題詳情:
如圖所示,一平行板電容器水平放置,板間距離為d,上極板開有一小孔,質量均為m,帶電荷量均為+q的兩個帶電小球(視為質點),其間用長為L的絕緣輕杆相連,處於豎直狀態,已知d=2L,今使下端小球恰好位於小孔中,由靜止釋放,讓兩球豎直下落.當下端的小球到達下極板時,速度剛好為零.試求:
(1)兩極板間勻強電場的電場強度;
(2)兩球運動過程中的最大速度.
【回答】
解:(1)對整個運動過程運用動能定理,得到
Eqd+Eq(d﹣L)=2mgd
∴E=
故兩極板間勻強電場的電場強度為.
(2)由題意知,當小球下降L時,速度達到最大,此時:
2mgL﹣EqL=(2m)v2
解得
v=
故兩球運動過程中的最大速度為.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題