Question

【題目】如圖所示，三個電阻R1、R2、R3的阻值均等于電源內阻r，電鍵S打開時，有一質量為m，帶電荷量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點。現閉合電鍵S，這個帶電小球便向平行板電容器的一個極板運動，并和該板碰撞，碰撞過程小球沒有機械能損失，只是碰后小球所帶電荷量發生變化，碰后小球帶有和該板同種性質的電荷，并恰能運動到另一極板處．設電容器兩極板間距為d，求：

（1）電源的電動勢E；

（2）小球與極板碰撞后所帶的電荷量．

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

(1)當S打開時，電容器電壓等于電源電動勢E，即：

U=E

小球靜止時滿足：

由以上兩式解得：；

(2) 閉合S，電容器電壓為，則：

對帶電小球運動的全過程，根據動能定理得：

由以上各式解得： 。