题目

题型：不详难度：来源：

用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路，开关S闭合时，有一质量为m，带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点（如图所示）．设两极板间距离为d，不计电源内阻，求：
（1）小球带什么电？电源电动势E为多大？
（2）现断开开关S，小球向平行板电容器的一极板运动，求小球与极板碰前瞬间的动能？

答案

（1）当S闭合时，小球静止于水平放置的平行板电容器的中点，上极板电势高于下极板，对带电小球进行受力分析，可知小球带负电荷，设电容器电压为U，则有：

qU

d

=mg
U=

mgd

q

U=

E

1.5R

R=

2

3

E
解得：E=

3mgd

2q

（2）设断开S后，电容器的电压为U′，则U′=

E

2R

•R=

E

2

=

3mgd

4q

对带电小球运动的全过程根据动能定理得：mg

d

2

-q

U′

2

=E_K-0
解得：E_k=

mgd

8

答：（1）小球带负电，电源电动势E为

3mgd

2q

（2）现断开开关S，小球向平行板电容器的一极板运动，小球与极板碰前瞬间的动能为

mgd

8

．