Question

13．兩塊大小、形狀完全相同的金屬板水平正對放置，兩板分別與電源正、負(fù)極相連接，兩板間的電場可視為勻強(qiáng)電場，兩板間有帶電液滴．已知兩板間電壓為2×10⁴V、板間距離為0.1m時，質(zhì)量為1.6×10^-14kg的帶電液滴恰好靜止于處于兩板中央位置．g取10m/s²，不計空氣阻力．求：
（1）兩板間的電場強(qiáng)度E的大��；
（2）液滴所帶的電荷量q的值；
（3）如某一時刻突然撤去板間的電場，求液滴落到下板所用的時間．

Answer 1

分析 根據(jù)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系公式求出兩板間電場強(qiáng)度大�。�
根據(jù)液滴受電場力和重力平衡求出電荷量的大�。�
撤去電場，液滴做自由落體運(yùn)動，根據(jù)位移時間公式求出液滴下落的時間．

解答 解：（1）兩板間勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度$E=\frac{U}4n9cmip$
代入數(shù)據(jù)，解得E=2×10⁵V/m
（2）帶電液滴在兩板間處于平衡：Eq=mg
液滴所帶的電荷量$q=\frac{mg}{E}$
代入數(shù)據(jù)，解得q=8×10^-19C
（3）撤去電場，液滴做自由落體運(yùn)動，由$h=\frac{1}{2}g{t^2}$，
將h=0.05m代入，解得t=0.1s
答：（1）兩板間的電場強(qiáng)度E的大小為2×10⁵V/m；
（2）液滴所帶的電荷量q的值為8×10^-19C
（3）液滴落到下板所用的時間為0.1s．

點評 本題考查了勻強(qiáng)電場強(qiáng)度公式、共點力平衡以及位移時間公式的基本運(yùn)用，知道液滴處于靜止，受電場力和重力平衡．基礎(chǔ)題．