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如图所示,有带电平行板电容器竖直放置,两板之间距离d=0.10m,电势差U=1.0×103V。一个质量为m=0.20g、带电荷量为q=+1.0×10-7C的小球用长L=1.0×10-2m的丝线悬挂于电容器

网友投稿  2022-12-04 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,有带电平行板电容器竖直放置,两板之间距离d=0.10 m,电势差U=1.0×103 V。一个质量为m=0.20 g、带电荷量为q=+1.0×10-7 C的小球用长L=1.0×10-2 m的丝线悬挂于电容器内部的O点,现将小球拉到丝线呈水平伸直状态的位置A,然后无初速度释放,假如小球运动到O点正下方B处时,线突然断开,以后发现小球恰能通过B点正下方的C处,试求:
(1)电容器的左极板带何种电荷?
(2)小球运动到C点时的动能EkC为多少?(g取10 m/s2

◎ 答案

解:(1)线断开后,小球恰好能通过B点正下方的C 处,则小球水平方向上在电场力作用下做匀减速运动,竖直方向上在重力作用下做自由落体运动,所以带正电的小球受电场力F水平向右,左极板应带正电
(2)带电小球从A→B由动能定理有:mgL-qEL=
设小球水平向左运动的最远点为D点,则:
从而小球从B→C由动能定理有:mgxBC=EkC-EkB
所以EkC=EkB+mgxBC
由以上各式联立解得EkC=1.7×10-4 J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有带电平行板电容器竖直放置,两板之间距离d=0.10m,电势差U=1.0×103V。一个质量为m=0.20g、带电荷量为q=+1.0×10-7C的小球用长L=1.0×10-2m的丝线悬挂于电容器…”主要考查了你对  【动能定理】,【平行板电容器】  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。



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