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如图所示，水平放置的平行金属板的N板接地，M板电势为＋U，两板间距离d，d比两板的尺寸小很多，在两板中间有一长为2l(2l＜d)的绝缘轻杆，可绕水平固定轴O在竖直面内无摩擦地转
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，水平放置的平行金属板的
N
板接地，
M
板电势为＋
U
，两板间距离
d
，
d
比两板的尺寸小很多，在两板中间有一长为2
l
(2
l
＜
d
)的绝缘轻杆，可绕水平固定轴
O
在竖直面内无摩擦地转动，
O
为杆的中点．杆的两端分别连着小球
A
和
B
，它们的质量分别为2
m
和
m
，电荷量分别为＋
q
和－
q
.当杆从图示水平位置由静止开始转过90°到竖直位置时，不考虑
A
、
B
两小球间的库仑力，已知重力加速度为
g
，求：
(1)两小球电势能的变化；
(2)两小球的总动能．
◎ 答案
(1)减少了
(2)
◎ 解析
试题分析：(1)电场力做功量度为电势能的变化，则
＝－Δ
E
p
即两球电势能减少了
.
(2)设两小球在竖直位置时的总动能为
E
k
，取两小球及杆为研究对象，在杆由图示水平位置从静止开始转过90°的过程中，由动能定理，得
2
mgl
－
mgl
＋
＝
E
k
故
E
k
＝
.
点评：本题整合了能量守恒定律、牛顿运动定律在电场中运动的应用，要求同学们能选取适当的过程运用能量守恒定律解题，难度适中．
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，水平放置的平行金属板的N板接地，M板电势为＋U，两板间距离d，d比两板的尺寸小很多，在两板中间有一长为2l(2l＜d)的绝缘轻杆，可绕水平固定轴O在竖直面内无摩擦地转…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/365880.html
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(2)
＝－ΔEp