Question

（15分）)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)電容器周圍電場強(qiáng)度為零），彈丸未與左板相碰，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力的大小；

（2）x的值；

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

 

Answer 1

（1）

（2）

（3）

解析:（1） 電容極板電壓                                         ………1分

        極板問場強(qiáng)                                           ………2分

     則彈丸在電容器中受到的電場力的大小為            ………2分

（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：

                                       ………2分

對彈丸和裝置，由功能關(guān)系得：           ………2分

        解得                                       ………2分

   （3）對裝置，由動(dòng)能定理得：                       ………2分

        解得                                        ………2分