问题
计算题
(12分)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,即
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:q S=
M v 2
对小球据动能定理:q(S+d)=
m v02-
m v2
由上式联立解得: