Question

如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求：

（1）小球到达小孔处的速度；

（2）极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；

（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间。

Answer

（1）

（2）；

（3）

【解析】

试题分析：（1）由v2＝2gh

得 [

（2）在极板间带电小球受重力和电场力，有mg－qE＝ma

0－v2＝2ad

得

U＝Ed

Q＝CU

得

（3）由h＝gt12

0＝v＋at2

t＝t1＋t2

综合可得。

考点：牛顿第二定律的综合应用

【名师点睛】本题是牛顿第二定律的综合应用问题；关键是明确小球的受力情况和运动规律，结合运动公式列方程；此题还可以结合动能定理和动量定理列式分析，不难。