◎ 题目

如图所示，四个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有一质量为m，带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点．现打开电键S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板，设两极板间距离为d，不计电源内阻，求： （1）电源电动势E多大？ （2）小球与极板碰撞后所带的电量为多少？

◎ 答案

（1）当S闭合时，电容器电压为U，则：U= E 1.5R ?R= 2 3 E         ① 对带电小球受力分析得： qU d =mg  ② 由①②式 解得：E= 3mgd 2q       ③ （2）断开S，电容器电压为U′，则：U′= E 2R ?R= E 2   ④ 对带电小球运动的全过程，根据动能定理得：q′U′-mg d 2 -q U′ 2 =0 ⑤ 由③④⑤解得：q′= 7 6 q   ⑥ 答： （1）电源电动势E是 3mgd 2q ． （2）小球与极板碰撞后所带的电量为 7 6 q．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，四个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有一质量为m，带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点．现打开电键S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，…”主要考查了你对  【动能定理】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【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。