问题
问答题
如图所示，三只电阻的阻值都是R，E为直流电源电动势，其内阻不计．平行板电容器两板间的距离为d．当电键S闭合时，有一个质量为m，电荷量为q的带电小球静止在两板正中央的O点处．现断开电键，发现带电小球向某一极板运动，求：
（1）断开电键后，带电小球向哪一个极板运动；
（2）带电小球到达该极板时的速度大小．
答案
（1）当电键S闭合时，由欧姆定律得：电容器板间电压为U1=
E；断开电键时，电容器两板间的电压U2=2 3
E．可见，电容器两板间电压变小，板间电场强度变小，小球所受的电场力变小，所以带电小球向下极板运动．1 2
（2）设电容器两极板间的距离为d，则
当电键S闭合时，有mg=qU1 d
断开电键时，小球的加速度为a=mg-q U2 d m
联立解得，a=0.25g，
由运动学公式有，v2=2a•d 2
代入解得，v=1 2 gd
答：（1）断开电键后，带电小球向下极板运动；
（2）带电小球到达该极板时的速度大小为1 2
．gd