Question

如圖所示，電容為C、帶電量為Q、極板間距為d的電容器固定在絕緣底座上，兩板豎直放置，總質(zhì)量為M，整個(gè)裝置靜止在光滑水平面上．在電容器右板上有一小孔，一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的彈丸以速度v₀從小孔水平射入電容器中(不計(jì)彈丸重力，設(shè)電容器周圍電場(chǎng)強(qiáng)度為0)，彈丸最遠(yuǎn)可到達(dá)距右板為x的P點(diǎn)，求：

(1)彈丸在電容器中受到的電場(chǎng)力的大小；

(2)x的值；

(3)當(dāng)彈丸到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，電容器電容已移動(dòng)的距離s；

(4)電容器獲得的最大速度．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)電容極板電壓�、� 　　極板問場(chǎng)強(qiáng)�、� 　　則�、� 　　(2)彈丸到達(dá)P點(diǎn)時(shí)兩者有共同速度，設(shè)為v，由動(dòng)量守恒有： 　　�、� 　　對(duì)彈丸，由動(dòng)能定理得：　⑤ 　　解得　⑥ 　　(3)對(duì)電容器，由動(dòng)能定理得：　⑦ 　　解得�、� 　　(4)彈丸最終返回從右板小孔飛出，此時(shí)電容器速度最大，設(shè)電容器速度為v1、彈丸速度為v2．則由動(dòng)量守恒有：　⑨ 　　在整個(gè)過程中由能量守恒，即�、� 　　由⑨、⑩兩式解得