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    精英家教网如图所示，两块竖直放置的平行金属板相距d=1.2m，接电压U=2400V的直流电源，一条长l=50cm的绝缘细线的一端系住一个质量m=50g的带电小球，另一端固定在O点，小球在竖直平面内作以O为圆心，l为半径的圆周运动．当细线在水平位置时，小球具有竖直向下的速度v1=20m/s，当小球运动到最低点，细线竖直时，小球的速度v2=16m/s，问：
    （1）小球带何种电荷？电量多少？
    （2）当小球在最低点时，细线中的张力多大（g=10m/s2）？
    分析：（1）根据动能的变化确定出电场力做功，从而得知小球的电性，根据动能定理求出小球电量的大小．
    （2）根据径向的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出细线的张力．
    解答：解：（1）因为△Ek＜0，重力做正功，∴电场力做负功．小球带负电荷．
    根据动能定理：
    qUAB-mgh=
    1
    2
    mv12-
    1
    2
    mv22        ①
    因为两极板间的电场为匀强电场，所以
    L
    d
    =
    UAB
    U
    ，则UAB=
    UL
    d
                       ②
    联立①②解得q=3.85×10-3C
    （2）由向心力公式得，T-mg=m
    v2
    R

    解得T=mg+m
    v2
    R
    =26.1N．
    答：（1）小球带负电，电量为3.85×10-3C
    （2）当小球在最低点时，细线中的张力为26.1N．
    点评：本题综合考查了电场力做功、动能定理和牛顿第二定律，难度不大，知道小球在最低点向心力的来源．
    练习册系列答案
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    增强
    增强
    （填写“增强”或“减弱”）；磁通量的变化率
    Vθ
    Vt
    =
    mgd
    nq
    mgd
    nq
    ．

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    科目：高中物理 来源：0119 期中题 题型：计算题

    如图所示在两块竖直的平行金属板A、B上端的中点Q的正上方，有一点P，在点P处放一带正电的小球，已知小球的质量为m=5×10-6㎏，带电荷量为q=5×10-8c，P、Q间的高度h0=1.25m，如果金属板A、B无限长，板间距离d=0.04m，板间电压UAB=400V，求：
    （1）带电小球从静止下落后，经过多长时间与金属板相碰；
    （2）相碰时离金属板上端的距离。

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