如图所示,某带电的液滴,以某一初速度沿中线飞入水平放置的平行板电容器两极板中间,不加偏转电压时,液滴刚好落到板...
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问题详情:
如图所示,某带电的液滴,以某一初速度沿中线飞入水平放置的平行板电容器两极板中间,不加偏转电压时,液滴刚好落到板中点,当加偏转电压U0时,液滴恰好能沿初速度方向匀速穿过电场区域,欲使液滴能飞出偏转电场,求偏转电压U的取值范围.
【回答】
解:设偏转极板长度为L,间距为d,当不加偏转电压时,液滴刚好落到板中点,是平抛运动,根据平抛运动的分位移公式,有:
…①
…②
当加偏转电压U0时,液滴恰好能沿初速度方向匀速穿过电场区域,是匀速直线运动,根据平衡条件,有:
q=mg…③
欲使液滴能飞出偏转电场,根据分位移公式,有:
L=v0t2…④
=…⑤
如果从上极板飞出,有:
…⑥
如果从下极板飞出,有:
mg﹣q=ma…⑦
联立①②③④⑤⑥⑦解得:
a=
故:
答:偏转电压U的取值范围为:.
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题