如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0...

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问题详情:

如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0=0.5m/s的初速度从板间的正*水平*入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0...cm,液滴刚好从金属板末端飞出,求:

(1)将下板向上提起后,液滴的加速度大小;

(2)液滴从*入电场开始计时,匀速运动到P点所用时间为多少?(g取10m/s2)

如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0... 第2张

【回答】

(1)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

即:如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0... 第3张

当下板向上提后,由于d减小,板间场强E增大,电场力增大,故液滴向上传转,在电场中做类平抛运动,此时液滴所受电场力:

如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0... 第4张=如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0... 第5张

此时液滴的加速度如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0... 第6张

(2)因为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如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0... 第7张

设液滴从P点开始在匀强电场中飞行的时间为

如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0... 第8张

如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0... 第9张

而液滴从刚进入电场到出电场的时间如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0... 第10张

所以液滴从*入开始匀速运动到P点时间为t=t2﹣t1=0.3s

答:(1)将下板向上提起后,液滴的加速度大小为2m/s2;

(2)液滴从*入电场开始计时,匀速运动到P点所用时间为0.3s.

知识点:带电粒子在电场中的运动

题型:计算

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