Question

（15分）)如圖所示，電容為C、帶電量為Q、極板間距為d的電容器固定在絕緣底座上，兩板豎直放置，總質量為M，整個裝置靜止在光滑水平面上。在電容器右板上有一小孔，一質量為m、帶電量為+q的彈丸以速度v₀從小孔水平射入電容器中（不計彈丸重力，設電容器周圍電場強度為零），彈丸未與左板相碰，最遠可到達距右板為x的P點，求：

（1）彈丸在電容器中受到的電場力的大��；

（2）x的值；

（3）當彈丸到達P點時，電容器已移動的距離s。

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】（1） 電容極板電壓                                          ………1分

         極板問場強                                           ………2分

     則彈丸在電容器中受到的電場力的大小為             ………2分

（2）彈丸到達P點時兩者有共同速度，設為v，由動量守恒有：

                                        ………2分

對彈丸和裝置，由功能關系得：            ………2分

         解得                                       ………2分

   （3）對裝置，由動能定理得：                        ………2分

         解得                                        ………2分