问题
问答题
用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路，开关S闭合时，有一质量为m，带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点（如图所示）．设两极板间距离为d，不计电源内阻，求：
（1）小球带什么电？电源电动势E为多大？
（2）现断开开关S，小球向平行板电容器的一极板运动，求小球与极板碰前瞬间的动能？
答案
（1）当S闭合时，小球静止于水平放置的平行板电容器的中点，上极板电势高于下极板，对带电小球进行受力分析，可知小球带负电荷，设电容器电压为U，则有：
=mgqU d
U=mgd q
U=
R=E 1.5R
E2 3
解得：E=3mgd 2q
（2）设断开S后，电容器的电压为U′，则U′=
•R=E 2R
=E 2 3mgd 4q
对带电小球运动的全过程根据动能定理得：mg
-qd 2
=EK-0U′ 2
解得：Ek=mgd 8
答：（1）小球带负电，电源电动势E为3mgd 2q
（2）现断开开关S，小球向平行板电容器的一极板运动，小球与极板碰前瞬间的动能为
．mgd 8