三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键K与电动势
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/15 17:02:50
三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键K与电动势
三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键K与电动势为U0的电池正极相连,B板与电池负极相连并接地.容器P内液体在底部小孔O处形成质量为m,带电量为q的液滴后自由下落,穿过B板的开孔O′落到D板上,其电荷被D板吸附,液体随即蒸发.接着容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.
(1)第一个液滴到达D板时的速度为多少?
(2)D板最终可达到多高的电势?
(3)设液滴的电量是A板所带电量的a倍(a=0.02),A板与B板构成的电容器的电容为C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.试计算D板最终的电势值.(g=10m/s2)
(4)如果电键K不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同.在这种情况下,D板最终可达到的电势值为多少?说明理由.(不需要计算.)
(2)B板与电池负极相连并接地,D板达到电势大小可以表示为BD的电势差
由动能定理研究整个过程,得:
mg(h+d)+U0q-Uq=0,得
U=U0+mg(h+d)/q
为是么D板的电势可表示BD的电势差?Ubd=φb-φd,φb=0,所以Ubd应该为-φd呀?
只求告诉第二小题为什么这么做!
三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键K与电动势
首先想一下,怎么样才能达到最高的电势,就是液滴在滴到D板之前,速度已经为0,设达到D的最大电势的时候,BD的差为Ubd,因为B板接地了啊,所以B板的电势为0,即是Ubd=φd,Uab=φa,此时,由能量守恒得知,以重力方向为正方向,对液滴做正功的有重力和AB之间的电势,做负功的有BD之间的电势,所以Uab*q*h+mg(h+d)=Ubd*q*d,Ubd=(Uab*q*h+mg(h+d))/q*d=φd