问题
计算题
如图所示的电路中,三个电阻阻值均为R,电源内阻不计。两金属板间的距离为d,当开关K闭合时,一质量为m、电量为q的带电油滴从高处由静止下落经上板中央小孔后,落到两板间的匀强电场中时做匀速运动。开关断开后,仍使该油滴从同一位置由静止落下,恰好不能碰到下板,忽略空气对油滴的浮力和阻力,重力加速度为g。求:
(1)油滴开始下落时离上板的高度H;
(2)开关断开后,油滴下落过程的总时间t。
答案
(1)H=2d(2)
题目分析:(1)设电源电动势为U,K闭合时,有mg=Eq,E=U/3d。
K断开后,有, 得H=2d。 4分
(2)进入电场前,有,
,加速和减速过程平均速度相同,
,则总时间
。 4分
点评:关键是对粒子在进入前和进入后的运动性质把握到位,然后根据直线运动规律解题,难度适中