Question

如图所示，电路中电源内阻不计，电阻都相同，水平放置的平行金属板A．B的距离为d=0.1m，金属板长L=1m．在两金属板左端正中间位置M，有一个小液滴以初速度V=10m/s水平向右射入两板间，小液滴的质量m=1g，带负电，电量q=10^-4C．要使液滴从B板右侧边缘射出电场，电源的电动势是多大？重力加速度g=10m/s²．

Answer 1

分析：通过闭合电路的欧姆定律求出平行板两端的电压，而离子在平行板中做类平抛运动，由此解得电源电动势．

解答：解：平行板间电压为：U=

E

2R

×R=

E

2

…①
负离子做类平抛运动：

d

2

=

1

2

at²…②
l=v₀t…③
负离子在平行板间的加速度为：a=

qU

md

…⑦
联立①②③④解得电动势为：E=2×

m v 2 0 d2

qL2

=2×

10-3×102×0．12

10-4×1

V=20V
答：电源电动势应为20V．

点评：本题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．