如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长的绝缘细线,线的另一端系有一质

◎ 题目

如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长的绝缘细线,线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球,电荷量为q。现对两板充电,使得两板间形成一竖直向上的匀强电场,匀强电场的大小为。求:

(1)小球静止时,细线的拉力大小
(2)现给小球以速度,要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,小球在整个圆周运动中的最小速度多大?
(3)小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动,当小球运动到竖直直径AB的B端时,细线突然断开,设此时其水平速度大小为,小球恰好从平行金属板的边界飞出,求平行金属板的长度L。

◎ 答案

(1) mg (2) (3)L=2d

◎ 解析


试题分析:(1)qE=2mg,在B点静止,则有F=qE-m=mg
(2)球过A点时速度最小,
(3)线断后球做类平抛运动,轨迹向上弯曲

点评:做本题的关键是把握小球在电场中做匀速圆周运动所需要的条件

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长的绝缘细线,线的另一端系有一质…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  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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