Question

相距的虛線MP、NQ間有水平向右的勻強電場，將質(zhì)量為、電荷量的帶電小球F從兩極板上方O點以的初速度水平拋出，O點距離電場上端的高度，小球恰好從電場上邊緣M處進入電場，并沿直線運動。有一與虛線 MP、NQ垂直的光滑絕緣的水平臺面，上面有用長為的絕緣輕桿連接的兩個質(zhì)量均為的帶電小球A和B組成的帶電系統(tǒng)，A球的帶電量為,B球的帶電量為。如圖所示，初始A和B分別靜止于虛線MP的兩側，且到MP的距離相同，若視小球為質(zhì)點，不計輕桿的質(zhì)量，g取10 m/s²,求：

（1）兩極板間的電場強度；

（2）B球剛進入電場時，帶電系統(tǒng)的速度大小；

（3）帶電系統(tǒng)在電場中運動的周期。

Answer 1

（1）小球從O到M做平拋運動。

豎直方向：------------①----2分

由幾何關系得：-------②----1分

進入電場后做勻加速直線運動，----③-----1分

解得：----2分

(2) B進入電場前，對AB整體，由動能定理，--------④----2分

解得：----2分

（3）B進入電場前，對AB整體，由動量定理，-------⑤---1分

解得：----1分

B進入電場后，系統(tǒng)將做減速運動。--------⑥-----1分

解得----1分

設A剛到NQ邊界速度為，則 -------⑦-----1分

解得: ----1分

由動量定理，--------⑧----1分

解得: ----1分

即AB系統(tǒng)將在初始位置和NQ間做往復運動。

所以周期為：-------⑨----1分

解得：---1分。