问题
问答题
如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板4cm,两板间的电势差为300V.如果两板间电势差减小到60V,则带电小球运动到极板上需多长时间?(重力加速度g=10m/s2)

答案
若U=300V时,小球受力平衡,得
q
=mg,即qU d
=mg300 d
若为U′=60V时,小球做匀加速直线运动,
由牛顿第二定律,有mg-
=maqU′ d
代入数据,得 mg-
=q60 d
mg=ma,4 5
即a=
g4 5
由运动学公式,有
at2=h1 2
得,t=
=2h a
s=0.1 (s)2×0.04 0.8×10
答:带电小球运动到极板上需0.1s.