Question

7．如圖所示，水平放置的A、B兩平行板相距為h，有一質量為m，帶電量為q的小球在B板之下H處以初速度v₀豎直向上進入兩板間，小球恰好能打到A板，求A、B間的電勢差．

Answer 1

分析 如圖，平行板電容器上極板A帶正電，下極板B帶負電，電場方向向下．質量為m，帶電量為+q的小球從B板進入電場后受到重力和電場力，電場力方向向下，對小球做負功，小球剛好打到A板時，速度恰好為零，電場力做功為qU_BA=-qU_AB，整個過程中重力做功為-mg（H+h）．根據動能定理求解電勢差U_AB

解答 解：由題，小球剛好打到A板時，速度恰好為零，根據動能定理，對整個過程進行研究得：
-mg（H+h）-qU_AB=0-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
解得，U_AB=m$\frac{{v}_{0}^{2}-2g（H+h）}{2q}$
答：A、B板間的電勢差是m$\frac{{v}_{0}^{2}-2g（H+h）}{2q}$．

點評 本題涉及兩個過程，采用全程法運用動能定理研究，比較簡潔，也可以分段研究，運用牛頓第二定律和運動學公式結合研究．