问题
问答题
如图所示,两块平行金属板A、B带有等量异种电荷,竖直固定在光滑绝缘的小车上,小车的总质量为M,整个装置静止在光滑的水平面上.质量为m、带电量为q的小球以初速度v0沿垂直金属板的方向从B板底部小孔射入,且恰好不与A板相碰,求A、B金属板间的电势差?
答案
由于水平面光滑,所以小车与小球系统水平方向动量守恒,则有
mv0=(m+M)v
设两板间电势差为U,两板间距为d,
对车,据动能定理得:q
S=U d
Mv 21 2
对小球,据动能定理得:q
(S+d)=U d
mv0 2-1 2
m v 21 2
由上式联立解得:U=Mm v 20 2q(M+m)
答:A、B金属板间的电势差是Mm v 20 2q(M+m)