Question

如圖所示電容器固定在絕緣底座b，兩板豎直放置，總質(zhì)量為M，放于光滑水平面上，帶電量為Q，極板間距為d，電容器的電容為C，在板右側(cè)有一小孔，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子以速度v₀從孔射入電容器中，粒子最遠(yuǎn)可到達(dá)距右板x的p點(diǎn)，不計(jì)重力，求：

（1）粒子受到的電場力；

（2）x的值；

（3）粒子到P時(shí)，電容器移動(dòng)的距離s；

（4）電容器獲得的最大速度。

Answer 1

（1）

（2）

（3）

（4）

解析:

（1）板間電壓：，又場強(qiáng)，則。

（2）由動(dòng)量守恒得，

又，

所以。

（3）由動(dòng)能定理得，

則。

（4）粒子再從右孔穿出時(shí)電容器速度最大，即，

由能量守恒得：。