题目内容
【题目】如图所示,水平放置的平行板电容器,已知两板间距为d,板长为L,接在恒压直流电源上,有一带电液滴以的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动;将平行板电容器的下板向下平移后,同样的液滴以相同的速度v0 从平移后的板间正中央水平射入后刚好从金属板末端飞出。求:下板向下平移的距离?
【答案】平移d
【解析】
带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力,因为液滴匀速运动,所以有:
qE=mg,q=mg,即qU=mgd
当下板向下平移后,d增大,板间的场强E减少,电场力减少,故液滴向下偏转,在电场中做类平抛运动,设此时两板间距为d,此时液滴所受电场力F=q=,此时的加速度a==
因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
设液滴在匀强电场中的飞行时间为t,则:=at2,t=,解得d=2d
所以下板向下平移的距离为d.
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