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  • 如圖所示,一平行板電容器水平放置,板間距離為d,上極板開有一小孔,質量均為m,帶電荷量均為+q的兩個帶電小球(視為質點),其間用長為L的絕緣輕桿相連,處于豎直狀態(tài),已知d=2L,

    如圖所示,一平行板電容器水平放置,板間距離為d,上極板開有一小孔,質量均為m,帶電荷量均為+q的兩個帶電小球(視為質點),其間用長為L的絕緣輕桿相連,處于豎直狀態(tài),已知d=2L,今使下端小球恰好位于小孔中,由靜止釋放,讓兩球豎直下落.當下端的小球到達下極板時,速度剛好為零.試求:

    (1)兩極板間勻強電場的電場強度;
    (2)兩球運動過程中的最大速度.
    物理人氣:187 ℃時間:2019-08-18 02:41:31
    優(yōu)質解答
    (1)對整個運動過程運用動能定理,得到
    Eqd+Eq(d-L)=2mgd
    ∴E=
    4mg
    3q

    故兩極板間勻強電場的電場強度為
    4mg
    3q

    (2)由題意知,當小球下降L時,速度達到最大,此時:
    2mgL-EqL=
    1
    2
    (2m)v2
    解得
    v=
    2gL
    3

    故兩球運動過程中的最大速度為
    2gL
    3
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