Question

【題目】如圖所示，三個(gè)電阻R1、R2、R3的阻值均等于電源內(nèi)阻r，電鍵S打開(kāi)時(shí)，有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點(diǎn)。現(xiàn)閉合電鍵S，這個(gè)帶電小球便向平行板電容器的一個(gè)極板運(yùn)動(dòng)，并和該板碰撞，碰撞過(guò)程小球沒(méi)有機(jī)械能損失，只是碰后小球所帶電荷量發(fā)生變化，碰后小球帶有和該板同種性質(zhì)的電荷，并恰能運(yùn)動(dòng)到另一極板處．設(shè)電容器兩極板間距為d，求：

（1）電源的電動(dòng)勢(shì)E；

（2）小球與極板碰撞后所帶的電荷量．

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

(1)當(dāng)S打開(kāi)時(shí)，電容器電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)E，即：

U=E

小球靜止時(shí)滿足：

由以上兩式解得：；

(2) 閉合S，電容器電壓為，則：

對(duì)帶電小球運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：

由以上各式解得： 。