题目内容
如图所示,质量为m=3×10-6克的油滴带有负电荷q=8.5×10-11库,从离C缺口正上方的20厘米的D处静止自由落下.若要使油滴不落在B板上,A,B板间至少应加多大电压?哪个板的电势高?
分析:分析带电油滴的运动情况:油滴先做自由落体运动,进入电场后受到竖直向上的电场力做匀减速运动,要使油滴恰好不落在B板上,油滴到达B板处的速度恰好为零,由动能定理和电场力做功公式W=Uq结合可求解A,B板间电压.由于油滴做匀减速运动,可判断出电场力方向,可判断出极板电势的高低.
解答:解:要使油滴不落在B板上,油滴进入电场后受到的电场力必须向上,而油滴带负电,则A板电势高.设A,B板间电压至少为U时,油滴恰好不落在B板上,油滴到达B板处的速度恰好为零,对全过程运用由动能定理得:
mg(h1+h2)-qU=0
得:U=
代入解得:U=123.5V
答:要使油滴不落在B板上,A,B板间至少应加123.5V电压,A板的电势高.
mg(h1+h2)-qU=0
得:U=
mg(h1+h2) |
q |
代入解得:U=123.5V
答:要使油滴不落在B板上,A,B板间至少应加123.5V电压,A板的电势高.
点评:本题涉及高度和电势差,首先想到的解题规律是动能定理,也可以运用牛顿第二定律和运动学公式结合研究.
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