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，
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，
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，带正电q=1.0×10-7C的小球用长L=1.0×10-2m的丝线悬挂于电容器内部的O点，现将小球拉到丝线呈水平伸直的位置A，然后无初速释放，假如小球运动到O点正下方B处时，线突然断开，以后发现小球恰能通过B点正下方的C处，试求：
（1）电容器的左极板带正电荷还是负电荷？
（2）小球运动到C点时的动能EKC为多少？（g取10m/s2）
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，带正电q=1.0×10-7C的小球用长L=1.0×10-2m的丝线悬挂于电容器内部的O点，现将小球拉到丝线呈水平伸直的位置A，然后无初速释放，假如小球运动到O点正下方B处时，线突然断开，以后发现小球恰能通过B点正下方的C处，试求：（1）电容器的左极板带正电荷还是负电荷？
（2）小球运动到C点时的动能EKC为多少？（g取10m/s2）
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（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
10m/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
25s
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．
∴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
10m/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
25s
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．
1年前
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