Question

【题目】如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔．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）极板间电场强度大小和电容器所带电荷量．

Answer 1

【答案】
（1）解：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

答：小球到达小孔处的速度为 ；

（2）解：对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式，有：

mg（h+d）﹣qEd=0

解得： …②

电容器两极板间的电压为：

U=Ed=

电容器的带电量为：

Q=CU=

答：极板间电场强度大小为 ，电容器所带电荷量为

【解析】（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列式求解即可；（2）对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式求解电场强度，然后根据Q=CU求解电容器的带电量；