题干

如图所示,一平行板电容器两板水平相对放置,在两板的正中心上各开一孔,孔相对极板很小,因此不会影响两板间的电场分布。现给上下两板分别充上等量的正负电荷,上板带正电、下板带负电,使两板间形成匀强电场,电场强度大小为。一根长为L的绝缘轻质硬杆上下两端分别固定一带电金属小球A、B,两球大小相等,且直径小于电容器极板上的孔,A球带负电,B球带正电,两球质量均为m。将“杆-球”装置移动到上极板上方,保持竖直,且使B球刚好位于上板小孔的中心处、球心与上极板在一平面内。然后静止释放。已知带电平行板电容器只在其两板间存在电场,两球在运动过程中不会接触到极板,且各自的带电量始终不变。忽略两球产生的电场对平行板间匀强电场的影响,两球可以看成质点,电容器极板厚度不计。重力加速度取g。求:

(1)B球刚进入两板间时,“杆-球”装置的加速度大小a。
(2)若以后的运动过程中,发现B球从下极板的小孔穿出后,刚好能运动L/2的距离。求电容器两极板间距d。
(3)A、B两球从开始到最低点的运动过程中,硬杆上所产生的弹力始终是拉力,则拉力最大值是多大(静电常数为k)?
上一题 下一题 0.64难度 解答题 更新时间:2016-03-03 09:51:13

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