Question

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器，已知兩板間距為d，板長(zhǎng)為L，接在恒壓直流電源上，有一帶電液滴以的初速度從板間的正中央水平射入，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)；將平行板電容器的下板向下平移后，同樣的液滴以相同的速度v0 從平移后的板間正中央水平射入后剛好從金屬板末端飛出。求：下板向下平移的距離？

Answer 1

【答案】平移d

【解析】

帶電液滴在板間受重力和豎直向上的電場(chǎng)力，因?yàn)橐旱蝿蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以有：

qE=mg，q=mg，即qU=mgd

當(dāng)下板向下平移后，d增大，板間的場(chǎng)強(qiáng)E減少，電場(chǎng)力減少，故液滴向下偏轉(zhuǎn)，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)兩板間距為d，此時(shí)液滴所受電場(chǎng)力F=q=，此時(shí)的加速度a==

因液滴剛好從金屬末端飛出，所以液滴在豎直方向上的位移是

設(shè)液滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的飛行時(shí)間為t，則：=at2，t=，解得d=2d

所以下板向下平移的距離為d.