Question

【題目】如圖所示，四個電阻阻值均為R，電鍵S閉合時，有一質量為m，帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點．現打開電鍵S，這個帶電小球便向平行板電容器的一個極板運動，并和此板碰撞，碰撞過程中小球沒有機械能損失，只是碰后小球所帶電量發生變化，碰后小球帶有和該板同種性質的電荷，并恰能運動到另一極板，設兩極板間距離為d，不計電源內阻，求：

（1）電源電動勢E多大？

（2）小球與極板碰撞后所帶的電量為多少？

Answer 1

【答案】（1）、；（2）

【解析】

試題分析: (1)當S閉合時，設電容器電壓為U，則有：

對帶電小球受力分析得：

聯立解得：

(2)斷開S，設電容器電壓為U′，則有：U′<U，則電容器間場強減小，帶電小球將向下運動．對帶電小球運動的全過程，根據動能定理得：

聯立解得：