如图所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v 0 =0.5

如图所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v 0 =0.5m/s的初速度从板间的正中点水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起
4
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cm,液滴刚好从金属板末端飞出,求:
(1)下极板上提后液滴经过P点以后的加速度大小(g取10m/s 2 );
(2)液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间.
万山映月 1年前 已收到1个回答 举报

Oo左手暖右手ooO 幼苗

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(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力,因为液滴做匀速运动,所以有:
qE=mg,q
U
d =mg,即:qU=mgd.
当下板向上提后,d减小,E增大,电场力增大,故液滴向上偏转,在电场中做类平抛运动.
此时液滴所受电场力F′=q
U
d′ =
mgd
d′ ,
此时加速度a=
F′-mg
m =
mg(
d
d′ -1)
m =
1
5 g=2m/s 2
(2)因液滴刚好从金属板末端飞出,所以液滴在竖直方向上的位移是
d
2 ,设液滴从P点开始在匀强电场中的飞行时间为t 1 ,则:

d
2 =
1
2 at
21 ,解得t 1 =

d
a =

8×10-2
2 s=0.2s,
而液滴从刚进入电场到出电场时间t 2 =
L
v0 =
25×10-2
0.5 s=0.5s,
所以液滴从射入开始匀速运动到P点的时间t=t 2 -t 1 =0.3s.
答:(1)下极板上提后液滴经过P点以后的加速度大小为2m/s 2 . 
(2)液滴从射入开始匀速运动到P点的时间为0.3s.

1年前

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