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

U
d
S=
1
2
Mv 2

对小球,据动能定理得:q

U
d
(S+d)=
1
2
mv0 2-
1
2
m v 2

由上式联立解得:U=

Mm
v20
2q(M+m)

答:A、B金属板间的电势差是

Mm
v20
2q(M+m)

选择题
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