(l)对小球在电场中受力分析得qE=qUd=2mg
F合=qE-mg=mg 方向竖直向上
小球到达B点速度为vB,小球从A到B由动能定理得:
F合?2R=12mv2B?12mv20
得:vB=2gd
(2)小球刚运动至B处时受管道的弹力N,受力如图所示:
N+mg?qE=mv2BR
得N=9mg
由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为9mg,方向竖直向上.
(3)小球从B点离开后作类平抛运动,竖直方向受到恒定作用力,水平方向做匀速直线运动,
则有:
水平方向:s=vBt
竖直方向:a=qE?mgm=g,d4=12at2
代入解得s=d
所以,板长L=2s=2d
答:
(1)小球刚运动至B处时的速度大小是2gd;
(2)小球刚运动至处B时对管道的弹力大小为9mg,方向竖直向上;
(3)平行金属板的长度L=2d.
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