Question

如圖，真空中水平放置的平行金屬板，相距d，上板帶負(fù)電，下板帶等量的正電，兩板間電壓為U，上板的正中央有一個(gè)小孔，在小孔正上方h高處，有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球由靜止開始下落，經(jīng)小孔進(jìn)入兩板之間的電場中（兩板之外沒有電場），為了使小球不與下板相碰，小球應(yīng)帶什么電荷？帶電荷量至少要多大？

Answer 1

分析：小球不碰下板，必須受電場力向上；小球帶電量最小時(shí)，小球恰好能夠運(yùn)動(dòng)到下極板，根據(jù)動(dòng)能定理全程列式即可．

解答：解：小球不碰下板，必須受電場力向上，故小球帶正電；
小球下落全過程中有重力和電場力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，有：
mg（h+d）-qU=0
解得：q=

mg(h+d)

U

答：小球應(yīng)帶正電荷，帶電荷量至少為

mg(h+d)

U

．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，然后根據(jù)動(dòng)能定理列式求解，不難．