如图所示;“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成,在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N,并在M、N之间固定一绝缘光滑平板,整个装置静止固定在水平面上.两平行
◎ 题目
如图所示;“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成,在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N,并在M、N之间固定一绝缘光滑平板,整个装置静止固定在水平面上.两平行金属板A、B接上电压为150KV的稳压电源,两金属板间距为d=0.1m.现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×10-5C,质量为m=0.01kg,长度为l=0.04m的绝缘橡胶棒以v0=10
(1)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度 (2)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度. (3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能. |
◎ 答案
(1)金属板间的电场强度为E=
由牛顿第二定律得:a=
(2)设带电橡胶棒刚好全部进入“U”形框架时,则由动能定理: -
解得:v=
(3)增加电势能的最大值等于动能减小的最大值: △Ep=△Ek= |