题目

如图所示，水平放置的平行板电容器上板上开有一个小孔，电容器两板间距离为d，所加电压恒定。现将一质量为m、带电量为 的小球从小孔正上方 高处由静止开始释放，从小孔进入电容器后恰好做匀速直线运动。重力加速度为g。 （1） 求小球刚进入电容器时的速度大小； （2） 求电容器两板间电压，并判断上、下板哪一板电势较高； （3） 若在其他条件不变的情况下，仅将下板向下移动距离d。求： ①小球在电容器内运动的加速度大小； ②小球到达下板时的速度大小。 答案： 解：根据自由落体运动公式 v2=2g2d 代入数据得 v=2gd 解：根据二力平衡条件 Eq=mg E=Ud 代入数据得 U=mgdq 根据电场力的方向及电性可知：下板电势较高 解：将下板向下移动距离d后，场强和电场力均变为原来的二分之一 ①根据牛顿第二定律 mg−12mg=ma a=12g ②根据动能定理求解 根据动能定理 mg(2d+2d)−qU=12mv12 代入数据 v1=6gd

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