题目内容
如图14-7-3所示电路中，4个电阻阻值均为R，电键K闭合时，有质量为m，带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间，现在打开电键K，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并与该极板碰撞，碰撞的过程中小球没有机械能损失，只是碰撞后小球所带电荷量发生变化，所带电荷的性质与该板所带电荷性质相同，碰撞后小球恰好能运动抵达另一极板，设两极板间距离为d,不计电源内阻，求：
图14-7-3
（1）电源电动势ε多大？
（2）小球与极板碰撞后所带电荷量q′为多少？
解析：（1）设电键K闭合时，电容器两极板间电压为U，则
电源电动势ε=
.
? （2）电键K断开后，电容器两端电压为
，U′=
小球在重力和电场力作用下向下做匀加速直线运动，
,小球和电容器下极板相撞后以原速度反弹，则
,E=
,由以上三式可得q′=
.
答案：
,
.
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