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．则两板间电场强度E=    ，上述匀速运动过程中速度的大小为    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）在第四个小球进入电场到第五个小球进入电场前这一过程中，AB做匀速直线运动，AB受到的电场力为4qE，根据重力与电场力平衡，求出电场强度．
（2）从第一个小球进入到第三个小球进入电场过程中，重力做功为10mg?3L，电场力做功为-qE（3L+2L+L），根据动能定理求出速度大小v．
解答：解：（1）由力的平衡条件得：10mg=4qE，解得：电场强度：E=；
（2）从第一个小球进入电场到第4个小球进入电场的过程中，由动能定理得：
10mg?3L-qE（3L+2L+L）=（10m）v²-0，解得：v=；
故答案为：，．
点评：本题主要考查了带电小球在电场中运动的问题，要能正确对物体进行受力分析，得出物体的运动情况，并能结合动能定理解题，难度适中．