Question

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器，兩極板間距d=8cm，板長(zhǎng)l=25cm，接在直流電源上，有一帶電液滴以v0=0.5m/s的初速度從板間的正中央水平射入，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下板向上提起cm，液滴剛好從金屬板末端飛出，（g=10m/s2）求：

（1）將下板向上提起后，液滴的加速度大小；

（2）液滴從射入電場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用時(shí)間為多少？

Answer 1

【答案】（1）2m/s2（2）0.3s

【解析】

（1）帶電液滴在板間受重力和豎直向上的電場(chǎng)力，因?yàn)橐旱蝿蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以由：

qE=mg

即

q=mg

得：

qU=mgd

當(dāng)下板向上提起后，d減小，E增大，電場(chǎng)力增大，故液滴向上偏轉(zhuǎn)，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)。

此時(shí)液滴所受電場(chǎng)力：

F′=q

a==2m/s2

（2）因?yàn)橐旱蝿偤脧慕饘倌┒孙w出，所以液滴在豎直方向上的位移是

設(shè)液滴從P點(diǎn)開始在勻強(qiáng)電場(chǎng)中飛行的時(shí)間為

，

得：

=0.2s

而液滴從剛進(jìn)入電場(chǎng)到出電場(chǎng)的時(shí)間：

t2==0.5 s

所以液滴從射入開始勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)間為

t=t2-t1=0.3s