Question

如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，质量均为m，带电荷量均为+q的两个带

如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，质量均为m，带电荷量均为+q的两个带电小球（视为质点），其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知d=2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落．当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零．试求：（1）两极板间匀强电场的电场强度；（2）两球运动过程中的最大速度．

Answer 1

（1）对整个运动过程运用动能定理，得到 Eqd+Eq（d-L）=2mgd ∴E= 4mg 3q 故两极板间匀强电场的电场强度为 4mg 3q ． （2）由题意知，当小球下降L时，速度达到最大，此时： 2mgL-EqL= 1 2 （2m）v 2 解得 v= 2gL 3 故两球运动过程中的最大速度为 2gL 3 ．

Answer 2

图1

如图1，故答案为：

1）4mg/3q

2）（2gl/3）^(1/2)