问题 问答题

如图所示,在真空中水平放置的平行板电容器两板间的电压为U1=200V,在距下板h=1.6cm的M点,带负电的液滴处于静止状态.如果使两板之间电压突然减小到U2=100V,取g=10m/s2.则带电液滴运动到极板上需要经历的时间t为多少?

答案

设两板间距离为d,带电液滴的质量为m,当带负电的液滴处于静止状态时,

根据平衡条件得

q

U1
d
-mg=0

当两板间电压突然减小到U2=100V时,带负电的液滴从静止开始向下做匀加速直线运动,设其加速度为a,则根据牛顿第二定律和运动学公式得

mg-q

U2
d
=ma

h=

1
2
at2

联立以上三式得

t=

2hU1
(U1-U2)g
=
2×1.6×10-2×200
(200-100)×10
s
=0.08s

答:带电液滴运动到极板上需要经历的时间t为0.08s.

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名词解释