Question

如圖所示，帶負(fù)電的小球靜止在水平放置的平行板電容器中心，兩板之間的距離為0.32m，兩板間的電勢(shì)差為300V．如果兩板間電勢(shì)差減小到60V，求帶電小球運(yùn)動(dòng)到下板需多長(zhǎng)時(shí)間？（取g=10m/s²）

Answer 1

分析：帶負(fù)電的小球靜止時(shí)，重力與電場(chǎng)力平衡．當(dāng)電勢(shì)差減小時(shí)，小球向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式求時(shí)間．

解答：解：當(dāng)小球靜止時(shí)，由平衡條件得
       mg=q

U1

d

   當(dāng)兩板間電勢(shì)差減小，根據(jù)牛頓第二定律得
    加速度a=

mg-q U2 d

m

=8m/s²
由

1

2

d=

1

2

at2，得t=0.2S
答：帶電小球運(yùn)動(dòng)到下板需0.2S時(shí)間．

點(diǎn)評(píng)：本題是應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合分析和處理帶電粒子在電場(chǎng)中勻加速運(yùn)動(dòng)的問題，只要轉(zhuǎn)變觀念，把電場(chǎng)力當(dāng)作一種力，方法與力學(xué)相同，一定會(huì)正確作答．