如图所示,有带电平行板电容器竖直放置,两板之间距离d=0.10m,电势差U=1.0×103V.一个质量为m=0.20g,

2024-12-15 17:10:55
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回答1:

(1)由线断开后,小球能恰好通过B点正下方的C处,则水平匀减速运动,竖直在重力作用下自由落体运动.
∴小球受电场力F水平向右,左极板应带正电.   
(2)小球由静止释放后到摆到最低点的过程,由动能定理得
mgL-EqL=

1
2
mvB2    
 又E=
U
d

代入解得vB=
10
10
m/s
小球摆至B点时丝线突然断裂,小球水平方向做匀减速直线运动,加速度大小为
            a=
Eq
m
=5m/s2 
根据对称性t=
2v
a
=
10
25
s
小球在竖直方向做自由落体运动,则 h=
1
2
gt2 
代入解得h=
2
25
m.
运用动能定理研究小球从B到C的过程,
mgh=EkC-EkB
EKC=mgh+EkB=2×10-4×10×
2
25
+
1
2
×
2×10-4×(
10
10
)
2
=1.7×10-4 J
答:(1)电容器的左极板带正电荷.
(2)小球运动到C点时的动能EKC为1.7×10-4 J.