题目内容
如图所示的电路中，三个电阻阻值均为R，电源内阻不计．两金属板间的距离为d，当开关K闭合时，一质量为m、电量为q的带电油滴从高处由静止下落经上板中央小孔后，落到两板间的匀强电场中时做匀速运动．开关断开后，仍使该油滴从同一位置由静止落下，恰好不能碰到下板，忽略空气对油滴的浮力和阻力，重力加速度为g．求：（1）油滴开始下落时离上板的高度H；
（2）开关断开后，油滴下落过程的总时间t．
分析：（1）对油滴从开始下落到静止过程利用动能定理列方程即可求解；
（2）油滴下落过程的总时间t为自由落体阶段的时间与匀减速阶段的时间之和．
（2）油滴下落过程的总时间t为自由落体阶段的时间与匀减速阶段的时间之和．
解答：解：（1）设电源电动势为U，K闭合时，有mg=Eq，E=
．
K断开后，有mg（H+d）-qU=0，
得H=2d．
（2）进入电场前，有H=
gt12，
得：t1=
=2
，
加速和减速过程平均速度相同，则：t2=
t1，
则总时间t=t1+t2=3
．
答：（1）油滴开始下落时离上板的高度H为2d；
（2）开关断开后，油滴下落过程的总时间t为3
．
| U |
| 3d |
K断开后，有mg（H+d）-qU=0，
得H=2d．
（2）进入电场前，有H=
| 1 |
| 2 |
得：t1=
|
|
加速和减速过程平均速度相同，则：t2=
| 1 |
| 2 |
则总时间t=t1+t2=3
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答：（1）油滴开始下落时离上板的高度H为2d；
（2）开关断开后，油滴下落过程的总时间t为3
|
点评：在运动的过程中，不光是电场力做功，同时还有液滴的重力也要做功，在分析的时候要注意重力做功的情况．
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