题目

水平放置的平行班电容器与以恒定的直流电压相连,两极板间距离d=10厘米,距下板4厘米有一质量=0.01克的不带电小球由静止下落,小球和下级板碰撞间带上了q=0.00000008的电荷,反跳高度为8厘米,这时下板所带电量为Q=1000000.如果小球和下班碰撞是没有机械能损失,求：1该电容器极板间的电场强度有多大?2电容器的电容多大?

提问时间：2020-07-18

答案

小球碰撞时速度为 v
½mv²=mgh1 （下落过程动能定理,h1=4cm）
反弹后过程应用动能定理
反弹后高度大于下落的高度,所以电场力做正功 为qEh2； h2=8cm
重力做功 -mgh2；
0-½mv²=qEh2-mgh2
-mgh1=qEh2-mgh2
E=mg(h2-h1)/qh2=625 N/C
U=Ed
C=Q/U=Q/Ed=1.6×10^4 F