Question

【题目】如图所示，一个电容为C，电量为Q的平行板电容器竖直放置，两板间的电场可视为匀强电场，将一个质量为m，电荷量为﹣q的带电小球（可视为质点），不可伸长的绝缘细线悬挂于两板间O点．现将小球拉至水平位置M点，由静止释放，当小球延圆弧向下摆动60度到达N点时，速度恰好为零．则（

A.电容器的左极板带负电

B.绳子的最大拉力为2mg

C.电容器两极板间的距离为

D.如果让电容器的带电量减半，小球仍从M点有静止释放，到达N点时速度仍为0

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．小球从M到N的过程中，动能变化为零，根据动能定理，合力做功0，而重力做正功，则电场力对小球做负功，即电场力方向向右，由于小球带负电，故场强方向向左，所以左极板带负电，右极板带正电．故A正确；

BC．设两板间电势差为U、场强为E，由和

得

E=

对球，从M到N由动能定理有

mgLsin60°﹣qEcos60°=0﹣0

所以有

Eq=mgtanθ=mg

解得

则重力与电场力的合力大小为2mg；方向沿与水平方向成30°角，此时绳子的拉力

F﹣2mg=m

因速度不为零；故拉力一定大于2mg；故B错误，C正确；

D．由电量减半时，电压减半，则极板间的场强减半；从M到N的过程中电场力做功变小，根据动能定理外力做功之和mgLsin60°﹣qEcos60°大于零，则小球从M点释放后，还没有到达N点时速度不会为零；故D错误；

故选AC．