Question

一帶電液滴靜止在水平放置的兩平行金屬板，液滴距下極板的距離為4.00×10^-2m，此時(shí)兩極板間的電場強(qiáng)度為3.00×10^-3N/C．若不改變兩極板的帶電特性，只是突然將兩極板間的電場強(qiáng)度減小到6.00×10^-4 N/C，求液滴運(yùn)動(dòng)到下極板所需的時(shí)間．（g=l0m/s²）

Answer 1

分析：液滴開始處于靜止，重力和電場力平衡，電場強(qiáng)度減小后，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出液滴運(yùn)動(dòng)到下極板的時(shí)間．

解答：解：電場強(qiáng)度為3.00×10^-3N/C時(shí)，帶電液滴靜止放置在水平的兩平行金屬板間，有：mg=E₁q得

m

q

=

E1

g

=

3.00×10-3

10.0

=3.00×10-4(kg/C)．
當(dāng)兩極板間的電場強(qiáng)度減小到6.00×10^-4N/C時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有a=

F

m

=

E1q-E2q

m

又根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式    h=

1

2

at2
聯(lián)立求解得t2=

2h

E1-E2

×

m

q

=

2×4.00×10-2

24.0×10-4

×3.00×10-4=

8.00×10-2

8.00

=1.00×10-2(s2)．
解得：t=0.10s．
答：液滴運(yùn)動(dòng)到下極板所需的時(shí)間為0.10s．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵通過牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出時(shí)間．