题目内容

【题目】如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间的距离为d,上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g)。求:

1)小球到达小孔处的速度;

2)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量;

3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.

【答案】123

【解析】试题分析:(1)小球到达小孔前是自由落体运动,根据速度位移关系公式,有:v2=2gh

解得:…①

2)对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式,有:mgh+d-qEd=0

解得:…②

电容器两极板间的电压为:

电容器的带电量为:

3)加速过程:mgt1=mv…③

减速过程,有:(mg-qEt2=0-mv…④

t=t1+t2…⑤

联立①②③④⑤解得:

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