题目内容
如图,相距为d,水平放置的两块平行金属板A、B,其电容量为C,开始时两板均不带电,A板接地且中央有小孔,现将带电量为q质量为m的带电液滴,一滴一滴从小孔正上方h处由静止滴下,落向B板后电荷全部传给B板。求:(1)第几滴液滴在A、B板间,将做匀速直线运动?
(2)能够到达B板的液滴数不会超过多少滴?
解:(1)设第n滴液滴在A、B间做匀速直线运动,那么B板上的电量应为(n―1)q,两板间形成的的电压U=Q/C=(n―1)q/C,对带电液滴进行受力分析得:mg=Eq=qU/d=(n―1)q2/Cd解得n=mgCd/q2 + 1。 (5分)(2)设第N+1滴在电场中速度减为零时正好能到达B板,则第N+1滴是在N滴液滴所形成的电场中运动,此时B板带电量为Nq,两板间的电压为U`=Nq/C,第N+1滴从刚开始下落到B板的过程中,利用动能定理mg(h+d)―qU`= 0―0 mg(h+d)―Nq2/C=0 N= mgC(h+d)/q2所以最多能到达B板的个数为mgC(h+d)/q2 + 1滴。 (6分)
练习册系列答案
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如图,相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方高h处由静止开始释放,当ab边进入磁场时速度为V0,cd边刚穿出磁场时速度也为V0。从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中( )![]()
| A.线框一直都有感应电流 | B.线框有一阶段的加速度为g |
| C.线框产生的热量为mg(d+h+L) | D.线框做过减速运动 |