如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质量为M，整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量打印页面

如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质量为M，整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量

网友投稿 2022-12-04 00:00:00 互联网

◎ 题目

如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质量为M，整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v₀从小孔水平射入电容器中（不计弹丸重力，设电容器周围电场强度为0），弹丸最远可到达距右板为x的P点，求：
小题1:弹丸在电容器中受到的电场力的大小；
小题2:x的值；
小题3:当弹丸到达P点时，电容器电容已移动的距离s；
小题4:电容器获得的最大速度。

◎ 答案

小题1:

小题2:

小题3:

小题4:

◎ 解析

小题1:电容极板电压

…………①
极板问场强

…………② 则

…………③
小题2:弹丸到达P点时两者有共同速度，设为v，由动量守恒有：

…………④
对弹丸，由动能定理得：

…………⑤，
解得

…………⑥
小题3:对电容器，由动能定理得：

…………⑦
解得

…………⑧
小题4:弹丸最终返回从右板小孔飞出，此时电容器速度最大，设电容器速度为v₁、弹丸速度为v₂。则由动量守恒有：

…………⑨
在整个过程中由能量守恒，即

…………⑩
由⑨、⑩两式解得

…………11

◎ 知识点

专家分析，试题“如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质量为M，整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量…”主要考查了你对【带电粒子在电场中的加速】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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