如图所示,M、N是水平放置的一对正对平行金属板,其中M板中央有一小孔O,板间存在竖直向上的匀强电场,AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆,在杆上等间距地固定着10个完全相同的带

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,M、N是水平放置的一对正对平行金属板,其中M板中央有一小孔O,板间存在竖直向上的匀强电场,AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆,在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小球,每个小球带电荷量为q,质量为m,相邻小球间的距离为L.现将最下端的小球置于O处,然后将AB由静止释放,AB在运动过程中始终保持竖直,经观察发现,在第四个小球进入电场到第五个小球进入电场前这一过程中,AB做匀速直线运动,求:
(1)两板间的电场强度E;
(2)上述匀速运动过程中速度大小v;
(3)最多可以有多少个小球进入电场中.
魔方格

◎ 答案

(1)由力的平衡条件得:10mg=4qE
          E=
5mg
2q

(2)由动能定理得:
10mg?3L-qE(3L+2L+L)=
1
2
(10m)v2-0
v=

3gL

(3)由动能定理得:
10mg?(n-1)L-qE[L+2L+3L+…+(n-1)L]=0
n=8个(n=1舍去).
答:
(1)两板间的电场强度E=
5mg
2q

(2)上述匀速运动过程中速度大小v=

3gL

(3)最多可以有8个小球进入电场中.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,M、N是水平放置的一对正对平行金属板,其中M板中央有一小孔O,板间存在竖直向上的匀强电场,AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆,在杆上等间距地固定着10个完全相同的带…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  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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