Question

如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，质量均为m，带电荷量均为+q的两个带电小球（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d=2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落. 当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零。试求

   （1）两极板间匀强电场的电场强度；

   （2）球运动中的最大速度。

Answer 1

(1)  (2)

解析:

（1）下端小球从静止进入电场，到运动至下极板速度为零这一过程。

    两球组成的系统先做匀加速运动，直至上端小球进入电场后改做匀减速运动，且这两个加速度大小相等。

所以   ……①5分

即  ………………②2分

（2）加速度大小   …………③5分

下端小球下落距离为L时，球的速度最大。由3分

得     ………………④3分