题目内容

【题目】如图所示,带等量异种电荷的平行板电容器竖直放置,一个质量为m带负电为q的小球(可看成点电荷,对两板间匀强电场影响可忽略),用长L的绝缘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,小球沿着圆弧恰好能运动到O正下方B处。重力加速度为g,以下说法正确的是

A. 电容器左极板带正电

B. 小球电势能减少

C. 两板间匀强电场电场度的大小E=

D. 小球运动过程中最大动能Ek=(1)mgL

【答案】CD

【解析】

由于小球恰能运动到B点,说明到达B点的速度为零,从而判断极板带电性,然后根据动能定理进行求解;

A、由题可知,小球恰能运动到B点,说明到达B点的速度为零,可知由AB电场力做负功,则可知电容器左极板带负电,根据功能关系可知,小球电势能增大,故选项AB错误;

C、有AB根据动能定理可知:,则匀强电场电场度的大小为,故选项C正确;

D、由上面分析可知:,则当二者的合力与绳在同一直线上时,小球的速度最大,如图所示:

根据动能定理:

则整理可以得到:,故选项D正确。

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