题目内容

如图所示,ab、cd为一对水平正对放置的平行金属板,ab板在上、cd板在下,两板间距d=0.10m,板长l=2.0m,两板间电势差U=1.0×104V。一带负电荷的油滴以初速度v0=10m/s由两板中央沿垂直电场强度方向射入板间电场区,并能由bd端射出电场区。设电场区域仅限于两平行板之间,取g=10m/s2
小题1:说明在带电油滴的比荷大小(q/m)不同时,油滴射入电场后可能发生的几种典型运动情况,指出运动性质。
小题2:求出上述几种典型运动情况中油滴的比荷大小(q/m)应满足的条件。

小题1:见解析
小题2:见解析


因为G和F均为恒力,所以有以下三种典型的运动情况:
 

  
(2)①在电场力大于重力的情况下,当油滴沿竖直方向的位移满足
    
因此在电场力大于重力的情况下油滴的比荷应满足
     
②在电场力等于重力的情况下,应有qU/d=mg         
③在电场力小于重力的情况下,当油滴沿竖直方向的位移满足

因此在电场力小于重力的情况下油滴的比荷应满足
        

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