◎ 题目

如图，A．B为平行板电容器，两板相距d，接在电压为U的电源上，在A板的中央有一小孔M（两板间电场可视为匀强电场）．今有一质量为m的带电质点，自A板上方与A板相距也为d的O点由静止自由下落，穿过小孔M后到达距B板 d 2 的N点时速度恰好为零．（重力加速度为g）求： （1）带电质点的电荷量，并指出其带电性质； （2）在保持与电源相连的情况下，A板往下移 d 4 的距离．质点仍从O点由静止自由下落，求质点下落速度为零时距B板的距离．

◎ 答案

（1）质点先做自由落体运动到M点，到达N处时速度恰好为零，说明在MN间做减速运动， 合外力向上，所以电场力方向向上，而电场强度方向向下，所以质点带负电； 两极板间的场强E：U=Ed ①， 设电量大小为q，则从O到N点， 由动能定理可得：mg(d+ d 2 )-Eq d 2 =0②， 由①②解得：q= 3mgd U ③； （2）当A板下移 d 4 时，两板间的距离d′=d- d 4 = 3d 4 ④， 两板间的场强E'：U=E′d′⑤， 设下落速度为零时距B板距离为△d， 从开始下落到速度为零的过程中， 由动能定理得：mg(2d-△d)-E′q( 3d 4 -△d)=0 ⑥， 由③④⑤⑥解得：△d= d 3 ； 答：（1）带电质点的电荷量为 3mgd U ，质点带负电； （2）质点下落速度为零时距B板的距离为 d 3 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图，A．B为平行板电容器，两板相距d，接在电压为U的电源上，在A板的中央有一小孔M（两板间电场可视为匀强电场）．今有一质量为m的带电质点，自A板上方与A板相距也为d的O点由静…”主要考查了你对  【动能定理】  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。