Question

【題目】如圖所示，AB、CD是兩塊水平放置的平行金屬板，構(gòu)成平行板電容器，它們通過電阻R1與不計內(nèi)阻的電源連接，電阻R2與R1相等，R2和開關(guān)S串聯(lián)后與電容器并聯(lián)，電容器中點是一根絕緣輕繩，繩的另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球，開始S斷開，給小球一初速度，它遍在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，當小球運動到圓周最低點時，閉合S，小球恰好在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，求小球原來做勻速圓周運動時，繩對小球的拉力（不計空氣阻力和電容器充放電時間）

Answer 1

【答案】

【解析】

設(shè)兩板間距離d，細繩半徑r，小球電量q，S閉合前兩板電壓U，電場強度E，閉合后兩板電壓則為U/2，電場強度為E/2；

S閉合前：電場力與重力等大且相反,則：

qE = mg.

S閉合后：對小球動能定理：

恰上到最高點 ：

S閉合前：勻速圓周運動：

聯(lián)解得：