如图所示，p1，p2为一水平面，其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N，其下方紧贴放置一内壁光滑的绝缘轨道ADC，绝缘轨道ADC位于竖直平面内，右端A恰在两板的正中央处-00教育-零零教育信息网

如图所示，p1，p2为一水平面，其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N，其下方紧贴放置一内壁光滑的绝缘轨道ADC，绝缘轨道ADC位于竖直平面内，右端A恰在两板的正中央处

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，p₁，p₂为一水平面，其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N，其下方紧贴放置一内壁光滑的绝缘轨道ADC，绝缘轨道ADC位于竖直平面内，右端A恰在两板的正中央处，N板上开有小孔B，孔B到水面P₁，P₂的距离为绝缘轨道直径的

倍．设仅在M、N两板之间存在匀强电场．现在左端C的正上方某一位置，将一质量为m、电荷量为q的小球静止释放，经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间，小球能从B孔水平射出，并恰好落到c端．整个过程中，小球的电荷量不变，孔B的大小及小球的直径均可忽略，重力加速度为g．求：
（1）板间电场强度E；
（2）小球运动到绝缘轨道最低点D时对轨道的压力大小．

◎ 答案

（1）如图，设绝缘轨道半径为R，A到板N距离为d，AB的竖直距离为y，C到板N的距离为x；到达最低点D的速度为v_D，到A点的速度为v_A，到达孔B时的速度为v_B．
球在离开A经B到C的过程中，竖直方向小球受重力作用，故从A到B和从B到C的时间相等，并设从A到B的时间为t．
则有：d=

t
x=v_Bt
联立解得：x=2d
由题意可得，y=

（x+d）
在水平方向上，有d=

t²
在竖直方向上，有：y=

gt²
解得板间场强大小为：E=

；
（2）从A到B的过程中，有v_A²=2gy
由题意可得x+d=2R
联立解得v_A²=

Rg
从D到A，根据机械能守恒，有

mv_D²=mgR+

mv_A²
在D点，有：F-mg=m

解得F=

mg；
答：（1）板间场强为

；（2）小球运动到绝缘轨道最低点D时对轨道的压力为

mg．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“如图所示，p1，p2为一水平面，其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N，其下方紧贴放置一内壁光滑的绝缘轨道ADC，绝缘轨道ADC位于竖直平面内，右端A恰在两板的正中央处…”主要考查了你对【机械能守恒定律】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。