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    如图所示，一带电平行板电容器水平放置，金属板M上开有一小孔。有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为＋q的带电小球（可视为质点），其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态。已知M、N两板间距为3L，现使A小球恰好位于小孔中，由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落，当A球到达N极板时速度刚好为零，求：

    （1）三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中，重力势能的减少量；

    （2）两极板间的电压；

    （3）小球在运动过程中的最大速率。

    （1）9mgL       （2）    （3）


    解析:

    (1)（4分）设三个球重力势能减少量为△Ep

              △Ep= 9mgL                                    （4分）

    (2)（6分）设两极板电压为U ，由动能定理

           W重-W电＝△Ek                                     （2分）

    3mg·3L－－－＝0         （2分）

    U =                                         （2分）

    (3)（10分）当小球受到的重力与电场力相等时，小球的速度最大vm

          3mg=                                         （3分）

            n=2                                              （2分）

    小球达到最大速度的位置是B球进入电场时的位置

    由动能定理

    3mg·L-= ×3mvm2                         （3分）

    vm=                                            （2分）

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    1：4
    1：4
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    3：5
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    科目：高中物理 来源： 题型：

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