物理难题，帮忙解决下，拜托了

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/30 04:35:39
有一个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为E、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点，小球与极板每次发生碰撞后，速度都立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷性质与该极板电荷性质相同，电量为极板电量的n倍（n<<1），不计带电小球带电对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g
（1）当电键S闭合后，电容器所带的电量Q=？
（2）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势E至少应大于多少？
（3）设上述条件已满足，在较长的时间间隔t内，小球做了很多次往返运动。求在t时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。

1 刚闭合的时候是0， 稳定后是 Q= EC
2 若使小球跳动，所受的库仑力至少要大于重力， 小球电量 nQ
电容间场强 kE/d （k是参数根据你单位不同不同，太久了，都了这个是多少了，你书上肯定有这个公式）所受库仑力为 F = nQkE/d = nQCkE^2/d
F = mg的时候是电动势的最小值

3 我没看到图，不知道你的电极正的在上边还是下边，不过无所谓，其实结果都一样，我假设是在上边
就是当接触上边的板开始球带 +nQ的电， 小球受力 mg + F
直到接触下边的板， 这个过程时间 t' = {2d/[(mg+F)/m]}^(1/2)
接触下边的板的话 受力 F-mg
直到回到上边的板， 这个过程时间 t''={2d/[(F-mg)/m]}^(1/2)
真个一个周期就是 t'+t''
你用总共时间t一除周期就是次数。
总电量就是 2nQ*次数了