Question

如圖所示，電路中電源內阻不計，電阻都相同，水平放置的平行金屬板A．B的距離為d=0.1m，金屬板長L=1m．在兩金屬板左端正中間位置M，有一個小液滴以初速度V=10m/s水平向右射入兩板間，小液滴的質量m=1g，帶負電，電量q=10^-4C．要使液滴從B板右側邊緣射出電場，電源的電動勢是多大？重力加速度g=10m/s²．

Answer 1

分析：通過閉合電路的歐姆定律求出平行板兩端的電壓，而離子在平行板中做類平拋運動，由此解得電源電動勢．

解答：解：平行板間電壓為：U=

E

2R

×R=

E

2

…①
負離子做類平拋運動：

d

2

=

1

2

at²…②
l=v₀t…③
負離子在平行板間的加速度為：a=

qU

md

…⑦
聯立①②③④解得電動勢為：E=2×

m v 2 0 d2

qL2

=2×

10-3×102×0．12

10-4×1

V=20V
答：電源電動勢應為20V．

點評：本題是電路與電場兩部分知識的綜合，關鍵是確定電容器的電壓與電動勢的關系，掌握處理類平拋運動的分析方法與處理規律．