如圖所示,M、N是水平放置的一對正對平行金屬板,其中M板中央有一小孔O,板間存在豎直向上的勻強電場,AB是一根長為9L的輕質絕緣細桿,在桿上等間距地固定著10個完全相同的帶電小球(小球直徑略小于孔),每個小球帶電荷量為q,質量為m,相鄰小球間的距離為L,小球可視為質點,不考慮帶電小球之間庫侖力.現(xiàn)將最下端的小球置于O處,然后將AB由靜止釋放,AB在運動過程中始終保持豎直,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),在第二個小球進入電場到第三個小球進入電場前這一過程中,AB做勻速直線運動.已知MN兩板間距大于細桿長度.試求:

(1)兩板間電場強度的大。

(2)上述勻速運動過程中速度大;

(3)若AB以初動能Ek0從O處開始向下運動,恰好能使第10個小球過O點,求Ek0的大。

 

(1); (2) ;(3)135mgL

【解析】

試題分析: (1)桿勻速運動時,受力平衡,則2Eq=10mg,解得。

(2)桿從開始運動恰好勻速的過程中,根據(jù)動能定理得

,解得桿勻速運動的速度大小.

(3)桿從開始運動到第10個小球過O點,由動能定理得

10mg·9L-Eq(L+2L+…+9L)=0-Ek0

解得Ek0=135mgL.

考點: 動能定理;電場強度

 

練習冊系列答案
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A. 桿的速度最大值為

B. 流過電阻R的電量為

C. 恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動能的變化量

D. 恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量

 

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(1)通過量出相鄰光點的距離可算出激光的波長。若雙縫的縫間距離為a,雙縫到感光片的距離為L,感光片相鄰兩光點間的距離為b,則光的波長λ=______。

該同學查資料知道L=1.0000 m,a=0.220 mm。他用帶十分度游標的卡尺測感光片上的點間距離時,尺與點的中心位置如圖乙所示,則圖乙中第1個光點到第4個光點的距離是________mm,實驗中激光的波長λ=________m。(保留2位有效數(shù)字)

(2)如果實驗時將紅激光換成藍激光,屏上相鄰兩光點間的距離將________。

 

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