题目内容
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201202/15/d8de26b6.png)
(1)金属板M、N间的电压U的大小;
(2)油滴B带何种电荷?请简要说明理由;
(3)油滴B所带电荷量的范围.
分析:根据油滴平衡,列出平衡等式求解问题.
因为油滴B与A结合时重力增大,要做减速运动电场力也必须增大.
应用动能定理研究从开始到油滴B与A相碰前,列出等式.
应用动能定理研究油滴B与A结合后到静止,列出等式进行解决.
因为油滴B与A结合时重力增大,要做减速运动电场力也必须增大.
应用动能定理研究从开始到油滴B与A相碰前,列出等式.
应用动能定理研究油滴B与A结合后到静止,列出等式进行解决.
解答:解:(1)根据油滴平衡得到mg=Eq=
q,
解得:U=
(2)因为油滴B与A结合时重力增大,所以电场力也必须增大才能使新油滴接下来做减速运动,而碰不到金属板N,由此可知:油滴B的电性与A相同,带正电荷.
(3)设油滴B与A相碰前的瞬时速度为v,根据动能定理有mg(d+
)-Q?
=
mv2-0
将qU=mgd代入式中可得:
qU-Q?
=
mv2-0
因为v必须大于0,所以Q<3q.
当油滴B与A结合后,根据动能定理有2mgh-
(Q+q)h=0-
?2m?(
)2
将qU=mgd和
qU-Q?
=
mv2-0代入式中可得:h=
d
因为h必须小于
,所以Q>
q
答:(1)金属板M、N间的电压U的大小为
;
(2)油滴B带正电荷
(3)油滴B所带电荷量的范围为
q<Q<3q.
U |
d |
解得:U=
mgd |
q |
(2)因为油滴B与A结合时重力增大,所以电场力也必须增大才能使新油滴接下来做减速运动,而碰不到金属板N,由此可知:油滴B的电性与A相同,带正电荷.
(3)设油滴B与A相碰前的瞬时速度为v,根据动能定理有mg(d+
d |
2 |
U |
2 |
1 |
2 |
将qU=mgd代入式中可得:
3 |
2 |
U |
2 |
1 |
2 |
因为v必须大于0,所以Q<3q.
当油滴B与A结合后,根据动能定理有2mgh-
U |
d |
1 |
2 |
v |
2 |
将qU=mgd和
3 |
2 |
U |
2 |
1 |
2 |
3q-Q |
4(Q-q) |
因为h必须小于
d |
2 |
5 |
3 |
答:(1)金属板M、N间的电压U的大小为
mgd |
q |
(2)油滴B带正电荷
(3)油滴B所带电荷量的范围为
5 |
3 |
点评:一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究.
了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.
了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.
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