如图所示,水平放置的两平行金属板A、B相距为d,电容为C,开始时两极板均不带电,A板接地且中央有一小孔,现将带电液一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下,设每滴液滴的质量为m,电荷量
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 11:59:47
如图所示,水平放置的两平行金属板A、B相距为d,电容为C,开始时两极板均不带电,A板接地且中央有一小孔,现将带电液一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下,设每滴液滴的质量为m,电荷量
如图所示,水平放置的两平行金属板A、B相距为d,电容为C,开始时两极板均不带电,A板接地且中央有一小孔,现将带电液一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下,设每滴液滴的质量为m,电荷量为q,落到B板后把电荷全部传给B板.
(1)第几滴液滴将在A、B间做匀速直线运动?
(2)能够到达B板的液滴不会超过多少滴?
如图所示,水平放置的两平行金属板A、B相距为d,电容为C,开始时两极板均不带电,A板接地且中央有一小孔,现将带电液一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下,设每滴液滴的质量为m,电荷量
(1)A,B金属板之间的场强E和B板的电势:
不妨设电荷q为正电,E方向由B指向A.A板的电势为0,B板电势不断加大,公式Ub-Ua=Q/C ==〉Ub=Q/C
B板上将不断聚集正电荷,A板上将由接地端不断引入负电荷.从而在A,B板之间形成匀强电场.场强E=Uab*d=(Ub-Ua)*d=Ub*d=Q*d/C
(2)带电液的运动:
随着场强E的不断加大,带电液在场强内由自由落体==〉匀加速下落==〉匀速下落==〉匀减速下落到B板==〉匀减速下落,但落不到B板
带电液在进入场强之前做自由落体,进入场强内的初速度为:V0=√2*g*h
(3)问题1:第几滴液滴将在A、B间做匀速直线运动
设第n滴液滴恰好在A、B间做匀速直线运动
场强E=Q*d/C=(n-1)*q*d/C
电场力F=E*q 重力G=mg F=G,方向相反
(n-1)*q^2*d/C=m*g ==〉n=(m*g*C/(q^2*d))+1
(4)问题2:能够到达B板的液滴不会超过多少滴
设第n+1滴液正好不能到达B板
E=Q*d/C=n*q*d/C
该场强E和G产生合力:F合=E*q-G=n*q^2*d/C-mg 方向向上
该合力让n+1滴液从初速度为V0=√2*g*h 经过位移d 降为速度V1=0
V1^2-V0^2=-2*a*d (加速度a的方向和运动方向相反)
==〉-2*g*h=-2*(F合/m)*d=-2*((n*q^2*d/C-mg) /m)*d
==〉n=g*(h+d)*C*m/d*q^2
先解决第一问
当液滴在板间匀速运动时,因为只受电场力和重力作用
F电=mg F电=Eq 所以E=mg/q
又因为E=U/d C=Q/U ,所以Q=ECd.这是总的电荷量
所需液滴数为Q/q
第二问我觉得吧设有n滴能达到,那么第n+1滴恰好在到达B板时停止
则此时U=nq/C E=U/d F电=Eq 则F合=F电-mg,加速度a=F合/m
全部展开
先解决第一问
当液滴在板间匀速运动时,因为只受电场力和重力作用
F电=mg F电=Eq 所以E=mg/q
又因为E=U/d C=Q/U ,所以Q=ECd.这是总的电荷量
所需液滴数为Q/q
第二问我觉得吧设有n滴能达到,那么第n+1滴恰好在到达B板时停止
则此时U=nq/C E=U/d F电=Eq 则F合=F电-mg,加速度a=F合/m
使那滴液滴正好在到达B时停止则S=d ,S=V末2(平方)-V初2/2a
有动能定理知道1/2mV初2=mgh (V初是液滴到A时的速度)
虽然有点乱,但是只有n未知,可以解出来。
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这种题我们做的很多了,O(∩_∩)O~
(1)受力分析 略
设第n+1滴液滴将在A、B间做匀速直线运动
则此时B板所带电荷量为Q=nq①
由U=Q/C②E=U/d③电场力F=Eq=mg④
①②③④式联立解得n=
第二问写起来太麻烦,在这里说一下思路,
当液滴恰好不会到达时,也就是它到达B板时的速度为0,此时重力做功mg(h+d)...
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这种题我们做的很多了,O(∩_∩)O~
(1)受力分析 略
设第n+1滴液滴将在A、B间做匀速直线运动
则此时B板所带电荷量为Q=nq①
由U=Q/C②E=U/d③电场力F=Eq=mg④
①②③④式联立解得n=
第二问写起来太麻烦,在这里说一下思路,
当液滴恰好不会到达时,也就是它到达B板时的速度为0,此时重力做功mg(h+d)应该与电场力做功Eqd相等(可由动能定理得出)由第一问式子可得E,则n也就求了出来
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