问题 填空题

水平放置的平行板电容器的电容为C,板间距离为d,极板足够长,当其带电荷量为Q时,沿两板中央水平射入的带电荷量为q的微粒恰好做匀速直线运动,若使电容器带电荷量为2Q,则带电粒子落到某一极板上需时间______.

答案

由平行板电容器的场强公式E=

U
d
、Q=CU

整理得:E=

Q
Cd

粒子沿两板中央水平射入的带电荷量为q的微粒恰好做匀速直线运动,

由平衡条件得:

qE=mg

若使电容器带电荷量为2Q,极板间的场强为:E2=2E

所以粒子所受的合力竖直向上:F=qE2-mg=qE=mg

所以粒子做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,竖直向上做初速度为零、加速度大小为g的匀加速运动.

竖直方向:

d
2
=
1
2
gt2

解得:t=

d
g

故答案为:

d
g

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