Question

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器，兩極板間距為d=8cm，板長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，恰好做勻速直線運動，當它運動到P處時迅速將下板向上提起，液滴剛好從金屬板末端飛出， 求：

（1）將下板向上提起后，液滴的加速度大小和方向；

（2）液滴從金屬板末端飛出時的速度大小；

（3）液滴從射入運動到P點所用時間。（g取10m/s 2 ）

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）。

【解析】

試題分析：（1）帶電液滴在板間受重力和豎直向上的電場力，液滴做勻速運動時，有：

可得：

下板向上提，d減小，E增大，電場力增大，故液滴向上偏轉，在電場中做類平拋運動。

根據牛頓第二定律，有：

解得：加速度

（2）液滴剛好從金屬末端飛出，所以液滴在豎直方向上的位移是

則由可解得：液滴做類平拋運動的時間

豎直方向的分速度

從金屬板末端飛出的速度

（3）液滴在水平方向的速度一直為v0 =0．5m/s，在電場中運動到總時間

所以，液滴做勻速運動的時間