Question

如图所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，板间存在竖直向上的匀强电场．AB是一长9L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距地固定着10个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m，相邻小球距离为L．现将最下端小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直．经观察发现，在第4个小球进入电场到第5个小球进入电场这一过程中AB做匀速运动．求
①两板间电场强度E大小；
②上述匀速运动过程中速度v的大小．

Answer 1

【答案】分析：（1）第4个小球进入电场后杆与小球受力平衡，写出公式即可；
（2）第4个小球进入电场之前，重力做功与电场力做功的和等于系统动能的增加，写出动能定理的公式即可求得结果．
解答：解：（1）第4个小球进入电场后杆与小球受力平衡，得：10mg-4Eq=0，
所以：   
（2）第4个小球进入电场之前，重力做功与电场力做功的和等于系统动能的增加：
代人数据解得：V=
答：（1）两板间电场强度E大小为；
（2）匀速运动过程中速度v=．
点评：该题考查复合场中物体的受力平衡，与动能定理的应用，对应的过程比较简单，属于基础题目．