题目内容

【题目】如图,平行板电容器为C,电荷量Q0,极板长为L,极板间距离为d,极板与水平面成α夹角,现有一质量为m的带电液滴沿两极板的中线从P点由静出发到达Q点,P、Q两点都恰在电容器的边缘处,忽略边缘效应,求:

(1)液滴的电荷量;

(2)液滴到达Q点时的速度大小.

【答案】(1)液滴的电荷量为

(2)液滴到达Q点时的速度大小为

【解析】

试题(1)带电液滴沿直线运动,重力和电场力的合力方向必沿PQ直线.根据力的合成法,求解液滴的电荷量.

(2)根据动能定理求解液滴到达Q点时的速度大小.

解:(1)带电液滴沿直线运动,重力和电场力的合力方向必沿PQ直线,可知电场力必定垂直于极板向上,如图.则有:

qE=mgcosα

又E==

联立解得:液滴的电荷量为:q=

(2)在此过程中,电场力不做功,根据动能定理得:

mgLsinα=

解之得:液滴到达Q点时的速度大小为:v=

答:(1)液滴的电荷量为

(2)液滴到达Q点时的速度大小为

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