题目内容
【题目】如图所示,水平放置的平行板电容器,两极板间距为d=8cm,板长L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0 =0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起,液滴刚好从金属板末端飞出, 求:
(1)将下板向上提起后,液滴的加速度大小和方向;
(2)液滴从金属板末端飞出时的速度大小;
(3)液滴从射入运动到P点所用时间。(g取10m/s 2 )
【答案】(1);(2);(3)。
【解析】
试题分析:(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力,液滴做匀速运动时,有:
可得:
下板向上提,d减小,E增大,电场力增大,故液滴向上偏转,在电场中做类平抛运动。
根据牛顿第二定律,有:
解得:加速度
(2)液滴刚好从金属末端飞出,所以液滴在竖直方向上的位移是
则由可解得:液滴做类平抛运动的时间
竖直方向的分速度
从金属板末端飞出的速度
(3)液滴在水平方向的速度一直为v0 =0.5m/s,在电场中运动到总时间
所以,液滴做匀速运动的时间
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