Question

【題目】如圖，平行板電容器為C，電荷量Q0，極板長為L，極板間距離為d，極板與水平面成α夾角，現(xiàn)有一質量為m的帶電液滴沿兩極板的中線從P點由靜出發(fā)到達Q點，P、Q兩點都恰在電容器的邊緣處，忽略邊緣效應，求：

（1）液滴的電荷量；

（2）液滴到達Q點時的速度大小．

Answer 1

【答案】（1）液滴的電荷量為；

（2）液滴到達Q點時的速度大小為

【解析】

試題（1）帶電液滴沿直線運動，重力和電場力的合力方向必沿PQ直線．根據(jù)力的合成法，求解液滴的電荷量．

（2）根據(jù)動能定理求解液滴到達Q點時的速度大小．

解：（1）帶電液滴沿直線運動，重力和電場力的合力方向必沿PQ直線，可知電場力必定垂直于極板向上，如圖．則有：

qE=mgcosα

又E==

聯(lián)立解得：液滴的電荷量為：q=；

（2）在此過程中，電場力不做功，根據(jù)動能定理得：

mgLsinα=

解之得：液滴到達Q點時的速度大小為：v=

答：（1）液滴的電荷量為；

（2）液滴到達Q點時的速度大小為．