如圖所示,將平行板電容器極板豎直放置,兩板間距離d=0.1m,電勢差U=1000V,一個(gè)質(zhì)量m=0.2g,帶正電q=10-7C的小球(球大小可忽略不計(jì)),用l=0.025m長的絲線懸于電容器極板間的O點(diǎn).現(xiàn)將小球拉到絲線呈水平伸直的位置A,然后放開.假如小球運(yùn)動到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)處時(shí),小球突然與線脫開,以后發(fā)現(xiàn)小球恰能通過B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)(C點(diǎn)在電場中).設(shè)小球在運(yùn)動過程中不與板相碰(g取10m/s2),求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大。
(2)B、C兩點(diǎn)間的距離.
精英家教網(wǎng)
(1)電場強(qiáng)度   E=
U
d
=104(V/m)

小球由A→B過程中,電場力、重力做功,
設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為v
mgl-qEl=
1
2
mv2

v=
2(mg-qE)l
m
=0.5(m/s)                                    
(2)小球脫開后,小球水平方向在電場力作用下做勻減速直線運(yùn)動,豎直方向自由落體運(yùn)動,
則到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間等于水平運(yùn)動時(shí)間,
根據(jù)對稱性t=
2v
a
=
2v
qE/m
=0.2(s)

所以B、C間距離
.
BC
=
1
2
g t2=0.2(m)  
答:(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大小是0.5(m/s);
(2)B、C兩點(diǎn)間的距離是0.2(m).
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,在平行板電容器正中有一個(gè)帶電微粒.電鍵閉合后,該微粒恰好能保持靜止.現(xiàn)將電鍵斷開,能使該帶電微粒向上運(yùn)動打到上極板的做法是( 。

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如圖所示,一平行板電容器充電后與電源斷開,這時(shí)電容器的帶電量為Q,P是電容器內(nèi)一點(diǎn),電容器的上板與大地相連,下列說法正確的是(  )

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A、減小d,θ增大,說明C隨d的增大而增大B、增大d,θ增大,說明C隨d的增大而減小C、減小S,θ增大,說明C隨S的增大而增大D、增大S,θ增大,說明C隨S的增大而減小

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