解题思路:(1)先判断一个球进入和两个球进入电场过程的受力情况,然后结合动能定理列式求解最大速度;
(2)根据动能定理全程列式求解最小速度.
(1)由受力分析可知,当F合=0时,速度最大.设有n个球进入电场时,合力为零.
2mg=nEq
U=Ed
代入数据解得:
n=1
故当A球刚进入电场时,F合=0时,有vV最大值,根据动能定理,有:
2mgH=
1
2(2m)v2
解得:
v=2m/s
(2)设B球进入电场x时小球的速度变为0,则根据动能定理有:
2mg(H+x+L)-qEx-qE(x+L)=0
解得:x=0.2m
A球距N板的最小距离为:
△s=d-x-L=0.4-0.2-0.1=0.1m
答:(1)小球在运动过程中的最大速率为2m/s.
(2)小球在运动过程中距N板的最小距离为0.1m.
点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;动能定理.
考点点评: 本题关键先判断出一个球进入电场后平衡,2个球进入电场后合力向上,然后根据动能定理列式求解即可,不难.