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电势差与电场强度的关系
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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，两板间距离为d，d比两板的尺寸小很多，在两板之间有一长为2l的绝缘轻杆，可绕杆的水平固定轴O在竖直面内无摩擦地转
网友投稿 2022-12-02 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，两板间距离为d，d比两板的尺寸小很多，在两板之间有一长为2l的绝缘轻杆，可绕杆的水平固定轴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2m和m，它们的带电量分别为+q和-q．当杆由图示水平位置从静止开始转过90
0
到竖直位置时，已知重力加速度为g，求：
（1）两球的电势能的变化；
（2）两球的总动能；
（3）杆对A球的作用力．
◎ 答案
（1）电场中的场强为：E=
U
d
电场力对两球做的功为：W
E
=2qEl=
2qUl
d
电势能的减小量为：
.
△
E
p
.
=
2qUl
d
（2）两球减少的重力势能：W
G
=mgl
由能量转化与守恒定律得，有：W
G
+W
E
=E
k
解得：E
k
=mgl+
2qUl
d
（3）根据（2）问，有：
1
2
?2
mv
2
+
1
2
mv
2
=mgl+
2qUl
d
A球在最低点，由牛顿第二定律，有：
F-2mg-
qU
d
=2m
v
2
l
解得：F=
10mg
3
+
11qU
3d
答：（1）两球的电势能的变化量是
2qUl
d
；
（2）两球的总动能是mgl+
2qUl
d
；
（3）杆对A球的作用力大小是
10mg
3
+
11qU
3d
．
◎ 解析
“略”
◎ 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，两板间距离为d，d比两板的尺寸小很多，在两板之间有一长为2l的绝缘轻杆，可绕杆的水平固定轴O在竖直面内无摩擦地转…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【电场强度的定义式】，【电势差与电场强度的关系】，【能量守恒定律、第一类永动机】 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/202212/403685.html
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