题目内容

【题目】如图所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S闭合时,平行板电容器极板间的一带电液滴恰好静止。(1)若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化;(2)若先将S断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化。

【答案】1)液滴将向下做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动。(2)处于静止状态

【解析】

带电液滴静止时,所受的电场力和重力平衡,qE=mg,液滴带负电,由于液滴所受重力不变,液滴运动状态随电场力的变化而变化,由于电场力,因此只要分析出场强的变化情况即可。

1S闭合时,不变,由E=知,将两板间距离d增大为原来的两倍,板间的电场强度E将减小为原来的,合外力

所以液滴的加速度,方向向下,液滴将向下做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动。

2S断开,电容器的电荷量保持不变,当d=2d时,由公式E=C=和平行板电容器电容的决定式C=知,,即将S断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,板间的电场强度E=E,因此,液滴受力情况不变,仍处于静止状态。

答:(1)液滴将向下做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动。(2)处于静止状态

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