Question

如图所示，平行板电容器的M、N两板间距d＝1.1m，两板间存在竖直向上的匀强电场，场强E＝2×10³V/m，M、N的正中央各有一小孔。在上板小孔正上方有一竖直放置长为l ＝ 0.5m的轻质绝缘细杆，细杆的上下两端分别固定一个带点小球A、B，它们的质量均为m ＝ 0.01kg，A的带电量为q₁ ＝ 2.5×10^-4C，B的带电量为q₂＝ － 5×10^-5C，B球距上板距离h＝0.05m。现将轻杆由静止释放（g＝10m/s²）

（1）画出小球B从开始运动到刚好离开匀强电场过程中的速度时间图像（规定竖直向下为正方向）；

（2）判定A球能否从下板离开匀强电场，并说明理由。

Answer 1

（1）时间图像见解析（2）因，A球不能从下板离开匀强电场

解析:

（1）如图（说明：三段线段每段线段4分，共12分）

（2）B球离开N板时的速度有图像可得   

之后A、B系统的加速度大小-----------（3分）

若A不离开N板，当A速度减小到0时A下降的高度为s，由运动学公式有：

则 -------------------------------------------（3分）

故A球不能从下板离开匀强电场 ---------------------------------（1分）