问题
问答题
如图，A．B为平行板电容器，两板相距d，接在电压为U的电源上，在A板的中央有一小孔M（两板间电场可视为匀强电场）．今有一质量为m的带电质点，自A板上方与A板相距也为d的O点由静止自由下落，穿过小孔M后到达距B板
的N点时速度恰好为零．（重力加速度为g）求：d 2
（1）带电质点的电荷量，并指出其带电性质；
（2）在保持与电源相连的情况下，A板往下移
的距离．质点仍从O点由静止自由下落，求质点下落速度为零时距B板的距离．d 4
答案
（1）质点先做自由落体运动到M点，到达N处时速度恰好为零，说明在MN间做减速运动，
合外力向上，所以电场力方向向上，而电场强度方向向下，所以质点带负电；
两极板间的场强E：U=Ed ①，
设电量大小为q，则从O到N点，
由动能定理可得：mg(d+
)-Eqd 2
=0②，d 2
由①②解得：q=
③；3mgd U
（2）当A板下移
时，两板间的距离d′=d-d 4
=d 4
④，3d 4
两板间的场强E'：U=E′d′⑤，
设下落速度为零时距B板距离为△d，
从开始下落到速度为零的过程中，
由动能定理得：mg(2d-△d)-E′q(
-△d)=0 ⑥，3d 4
由③④⑤⑥解得：△d=
；d 3
答：（1）带电质点的电荷量为
，质点带负电；3mgd U
（2）质点下落速度为零时距B板的距离为
．d 3