Question

如图所示，一平行板电容器水平放置，两板有方向竖直向上的匀强电场，板间距d=0.40m，电压U=10V，金属板M上开有一小孔。有A、B两个质量均为m=0.10g、电荷量均为q=＋8.0×10^-5C的带电小球（可视为质点），其间用长为L=0.10m的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，A小球恰好位于小孔正上方H=0.20m处。现由静止释放并让两个带电小球保持竖直下落，(g取10m/s²)

求：（1）小球在运动过程中的最大速率。

   （2）小球在运动过程中距N板的最小距离。

Answer 1

（1）由受力分析可知，当F_合=0时，速度最大。设有n个球进入电场时，合力为零。

       2mg=nEq                2分

       E=U/d

代入数据，n=1

当A球刚进入电场时，F_合=０时有V的最大值

                  2分

         1分

(2) 设B球进入电场x时小球的速度变为０，则根据动能定理有

      3分

       解得X=0.2m

A球距N板的最小距离为     2分