问题
问答题
如图所示,A、B、C为三块水平放置的金属板,板的厚度不计,间距均为d,A、B板中央有小孔.电路中三只电阻的阻值相等均为R,电源内阻也为R.现有一质量为m的带电液滴在距A板小孔正上方为d处静止开始下落,不计空气阻力,当它到达C板时速度恰为零.忽略极板外电场.求:
(1)液滴通过B板中央小孔时的速度大小.
(2)液滴从静止的位置到B板的运动过程中其电势能是增加还是减少?变化了多少?
答案
(1)根据闭合电路的欧姆定律可以求得UAB=
E,1 4
UCB=
E,3 4
从开始到C板,由动能定理可得 3mgd-q(UCB-UAB)=0
从开始到B板,由动能定理可得 2mgd+qUAB=
mV21 2
解得 V=
.7gd
(2)电场力做正功,电势能减少,减小的电势能等于电场力做的功的多少,
所以,△E=qUAB=
mgd.3 2