(2011?浙江一模)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(zhì)量均為m,帶電荷量均為+q的兩個帶電小球(視為質(zhì)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(dāng)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.
分析:(1)兩小球先加速,當(dāng)兩球全部進入電場后,開始做減速運動,說明兩個小球的總重力大于qE而小于2qE,對小球運動的整個過程運用動能定理列式求解;
(2)當(dāng)?shù)诙䝼球剛好進入電場時,速度達到最大,此后開始減速,對加速過程運用動能定理列式求解即可.
解答:解:(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(dāng)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
點評:本題關(guān)鍵是先判斷出物體的運動情況,然后根據(jù)動能定理對加速過程和全過程列式求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?浙江一模)如圖,直線MN上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強電場,電場強度大小為E;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小未知.今從MN上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子,該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R.若該粒子從O點進入磁場后第三次經(jīng)過直線MN后又恰好通過O點.不計粒子的重力.求:
(1)粒子第三次經(jīng)過直線MN時的位置;
(2)磁感應(yīng)強度大小;
(3)粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?浙江一模)光滑水平面上有一邊長為l的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中,電場方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球由某一邊的中點,以垂直于該邊的水平初速v0進入該正方形區(qū)域.當(dāng)小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有的動能不可能為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?浙江一模)俄羅斯聯(lián)合核研究所的科學(xué)家在實驗室里通過化學(xué)實驗證明了門捷列夫元素周期表114號“超重”元素的存在,該元素的“壽命”僅為半秒,其質(zhì)量數(shù)為289,它的原子核經(jīng)過多次衰變可變?yōu)殂G209(83209Bi),關(guān)于這種“超重”元素,下面說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?浙江一模)如圖所示,斜面上固定有一與斜面垂直的擋板,另有一截面為
1
4
圓的光滑柱狀物體甲放置于斜面上,半徑與甲相同的光滑球乙被夾在甲與擋板之間,沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)在從球心O處對甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向緩慢向下移動.設(shè)乙對擋板的壓力大小為F1,甲對斜面的壓力大小為F2,在此過程中( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案