Question

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.

Answer

；（2） ；； （3）

【解析】

试题分析：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：

（2）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：

电容器两极板间的电压为：U=Ed

电容器的带电量为：Q=CU=

（3）加速过程：

减速过程，有：0=v+at2

t=t1+t2

联立解得：

考点：带电粒子在复合场中的运动；动能定理

【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在复合场中的运动、动能定理综合应用。属于难度较大的题目。带电粒子在复合场中的加速或减速运动问题用动能定理列方程，更简单，但要注意重力和电场力都做功，不要有遗漏而出错。