◎ 题目

如图所示，R1=R2=R3=R4=R，开关S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m，带电荷量为q的小球恰好处于静止状态．开关S断开时，小球向电容器一个极板运动并发生碰撞，碰撞后小球带上与极板同种性质的电荷．设碰撞过程中没有机械能损失，小球反弹后恰好运动到电容器另一极板，不计电源内阻．求： （1）电源的电动势． （2）小球与极板碰撞后的带电量．

◎ 答案

（1）开关S闭合时，R1、R3并联与R4串联，R2中没有电流通过．有：               UC=U4= 2 3 E       对带电小球由平衡条件有：mg=qE，E= UC d           则有mg=q UC d ，UC= mgd q       得：E= 3mgd 2q     （2）开关S断开后，R1、R4串联，则UC′= E 2 = 3mgd 4q      小球先向下运动与下极板相碰后，小球带电量变为q'，再向上运动到上极板．在全过程由动能定理得      mgd 2 - qU′C 2 -mgd+q′U′C=0     联解得：q′= 7q 6 答：（1）电源的电动势为 3mgd 2q ．     （2）小球与极板碰撞后的带电量为q′= 7q 6 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，R1=R2=R3=R4=R，开关S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m，带电荷量为q的小球恰好处于静止状态．开关S断开时，小球向电容器一个极板运动并发生碰撞…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【动能定理】，【电场强度的定义式】，【闭合电路欧姆定律】  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。