（10分） 如图所示，一带电平行板电容器水平放置，金属板M上开有一小孔．有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为＋q的带电小球（可视为质点），其间用长为L的绝缘轻

题型：不详难度：来源：

（10分） 如图所示，一带电平行板电容器水平放置，金属板M上开有一小孔．有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为＋q的带电小球（可视为质点），其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态．已知M、N两板间距为3L，现使A小球恰好位于小孔中，由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落，当A球到达N极板时速度刚好为零，求：

⑴三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中，重力势能的减少量；
⑵两极板间的电压；
⑶小球在运动过程中的最大速率．

答案

⑴  9mgL    ⑵        ⑶  

解析

试题分析：⑴设三个球重力势能减少量为△E_p
△E_p= 9mgL                              2分
⑵设两极板电压为U ，由动能定理：W_合＝△E_k
有3mg·3L－－－＝0
解得：U =           4分
⑶当小球受到的重力与电场力相等时，小球的速度最大v_m
3mg=         解得 n=2
即：小球达到最大速度的位置是B球刚进入电场时的位置，由动能定理有：
3mg·L-= ×3mv_m²
解得v_m=         4分