Question

【題目】如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板中有一小孔。質量為m．電荷量為的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落，穿過小孔到達小極板處速度恰為零（空氣阻力忽略不計，極板間電場可視為勻強電場，重力加速度為g）。求：

（1）小球到達小孔處的速度；

（2）極板間電場強度大小和電容器所帶電荷量；

（3）小球從開始下落到運動到下極板處的時間。

Answer 1

【答案】（1）；（2），；（3）

【解析】

試題分析：（1）小球到達小孔前是自由落體運動，根據速度位移關系公式，有：

解得：…①

（2）對從釋放到到達下極板處過程運用動能定理列式，有：

解得：…②

電容器兩極板間的電壓為：，

電容器的帶電量為：。

（3）加速過程：…③

減速過程，有：…④…⑤

聯立①②③④⑤解得：。