题目

如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质量为M，整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v0从小孔水平射入电容器中（不计弹丸重力，设电容器周围电场强度为0），弹丸最远可到达距右板为x的P点，求： 弹丸在电容器中受到的电场力的大小； x的值； 当弹丸到达P点时，电容器电容已移动的距离s； 电容器获得的最大速度。 答案：【小题1】 【小题2】 【小题3】 【小题4】 解析: 【小题1】电容极板电压  …………①     极板问场强    …………②    则   …………③  【小题2】弹丸到达P点时两者有共同速度，设为v，由动量守恒有：       …………④     对弹丸，由动能定理得： …………⑤，     解得   …………⑥   【小题3】对电容器，由动能定理得：…………⑦     解得    …………⑧   【小题4】弹丸最终返回从右板小孔飞出，此时电容器速度最大，设电容器速度为v1、弹丸速度为v2。则由动量守恒有：  …………⑨     在整个过程中由能量守恒，即  …………⑩     由⑨、⑩两式解得    …………11

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