问题
问答题
如图，水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场，电场强度大小E=2.0×106N/C．A板上有一小孔，D为小孔正上方h=3.2cm处的一点．一带负电的油滴在重力G=3.2×10-12N作用下，由D点静止开始做自由落体运动．当油滴进入电场后，恰好做匀速直线运动．求：（g取10m/s2）
（1）油滴刚进入电场时的速度大小v；
（2）油滴所带的电荷量q；
（3）若A、B两板之间的距离为d=10cm，试求油滴从D运动到B板的总时间t．
答案
（1）油滴做自由落体运动的过程，根据机械能守恒得：
mgh=
mv21 2
得：v=
=2gh
=0.8m/s2×10×0.032
（2）在电场中，油滴做匀速直线运动，则有：
qE=G
得：q=
=G E
=1.6×10-18C3.2×10-12 2×106
（3）对于自由落体运动，有：h=
g1 2 t 21
得：t1=
=2h g
s=8×10-2s2×3.2×10-2 10
在电场中匀速运动的时间为：
t2=
=d v
=1.25s0.1 0.8
则有：t=t1+t2=0.08s+1.25s=1.33s
答：（1）油滴刚进入电场时的速度大小v为0.8m/s．
（2）油滴所带的电荷量q为1.6×10-18C．
（3）油滴从D运动到B板的总时间t为1.33s．