由电路图可以看出，因R
4支路上无电流，电容器两极板间电压，无论K是否闭合始终等于电阻R
3上的电压U
3，当K闭合时，设此两极板间电压为U，电源的电动势为E，由分压关系可得U＝U
3＝
E ① （2分）
小球处于静止，由平衡条件得
＝mg ② （1分）
所以
，带正电 （2分）
（2）当K断开，由R
1和R
3串联可得电容两极板间电压为U′＝
③（1分）
由①③式得U′＝
U ④（1分）
U′＜U表明K断开后小球将向下极板运动，重力对小球做正功，电场力对小球做负功，由功能关系可知
mg
＝
mv
2－0 ⑤（2分）
因小球与下极板碰撞时无机械能损失，设小球碰后电荷量变为q′，由功能关系得
q′U′－mgd＝0－
mv
2 ⑥（2分）
联立上述各式解得
（1分）
即小球与下极板碰后电荷符号未变，电荷量变为
（1分）
本题考查含容电路的分析，由电路图可以看出，因R
4支路上无电流，电容器两极板间电压，无论K是否闭合始终等于电阻R
3上的电压U
3，当K闭合时，设此两极板间电压为U，电源的电动势为E，由分压关系可得U＝U
3＝
E，再以小球为研究对象，当小球静止时所受重力与电场力平衡，由此可求得小球电荷量大小和电性，当K断开后，由串联分压可求得电容器两端电压，同理求得电场力，再由动能定理可求得电场力做功，从而求得电荷电量
