如圖所示，一帶電平行板電容器水平放置，金屬板M上開(kāi)有一小孔。有A、B、C三個(gè)質(zhì)量均為m、電荷量均為＋q的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），其間用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)。已知M、N兩板間距為3L，現(xiàn)使A小球恰好位于小孔中，由靜止釋放并讓三個(gè)帶電小球保持豎直下落，當(dāng)A球到達(dá)N極板時(shí)速度剛好為零，求：（1）三個(gè)小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到A球剛好到達(dá)N板的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量；（2）兩極板間的電壓；（3）小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速率。

 

【答案】

（1）設(shè)三個(gè)球重力勢(shì)能減少量為△Ep；△Ep= 9mgL   （2分）

   （2）設(shè)兩極板電壓為U ，由動(dòng)能定理：W重-W電＝△Ek   （2分）

     3mg·3L－－－＝0  （2分）

     U = （2分）

   （3）當(dāng)小球受到的重力與電場(chǎng)力相等時(shí)，小球的速度最大vm，

     3mg= ，     n=2  （2分）

     小球達(dá)到最大速度的位置是B球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的位置，由動(dòng)能定理得：

     3mg·L-= ×3mvm2 得：vm=   （2分）

【解析】略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一帶電粒子垂直電場(chǎng)線方向從O點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在粒子射入方向上取OA=AB=BC，過(guò)A、B、C作平行于電場(chǎng)方向的直線，交粒子運(yùn)動(dòng)軌跡分別為P、Q、N點(diǎn)．則AP：BQ=
1：4
1：4
．粒子從P運(yùn)動(dòng)到Q與從Q運(yùn)動(dòng)到N，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功之比W1：W2=
3：5
3：5
（不計(jì)重力）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一帶電粒子在電場(chǎng)中沿曲線AB運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)穿出電場(chǎng)，a、b、c、d為該電場(chǎng)中的等差等勢(shì)面，這些等勢(shì)面都是互相平行的豎直平面，不計(jì)粒子所受重力，則（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?丹東模擬）如圖所示，一帶電粒子從平行帶電金屬板左側(cè)中點(diǎn)垂直于電場(chǎng)線以速度v0射入電場(chǎng)中，恰好能從下板邊緣以速度v1飛出電場(chǎng)．若其它條件不變，在兩板間加入垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該帶電粒子恰能從上板邊緣以速度v2射出．不計(jì)重力，則（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C，從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1=100V的電場(chǎng)加速后，從兩平行金屬板的中間水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，微粒從金屬板邊緣射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=30°，并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．微粒重力忽略不計(jì)．求：
（1）帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速率v1；
（2）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中兩金屬板間的電壓U2；
（3）為使帶電微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一帶電粒子沿與電場(chǎng)線垂直的方向從電場(chǎng)中央進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知粒子的帶電量為q，兩板間的電勢(shì)差為U，則粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（　�。�

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