如图所示,某带电的液滴,以某一初速度沿中线飞入水平放置的平行板电容器两极板中间,不加偏转电压时,液滴刚好落到板中点,当加

问题描述:

如图所示,某带电的液滴,以某一初速度沿中线飞入水平放置的平行板电容器两极板中间,不加偏转电压时,液滴刚好落到板中点,当加偏转电压U0时,液滴恰好能沿初速度方向匀速穿过电场区域,欲使液滴能飞出偏转电场,求偏转电压U的取值范围.
1个回答 分类:物理 2014-10-27

问题解答:

我来补答
设偏转极板长度为L,间距为d,当不加偏转电压时,液滴刚好落到板中点,是平抛运动,根据平抛运动的分位移公式,有:

L
2=v0t1…①

d
2=
1
2g
t21…②
当加偏转电压U0时,液滴恰好能沿初速度方向匀速穿过电场区域,是匀速直线运动,根据平衡条件,有:
q
U0
d=mg…③
欲使液滴能飞出偏转电场,根据分位移公式,有:
L=v0t2…④

d
2=
1
2a
t22…⑤
如果从上极板飞出,有:
q
U1
d−mg=ma…⑥
如果从下极板飞出,有:
mg-q
U2
d=ma…⑦
联立①②③④⑤⑥⑦解得:
a=
1
4g
U1=
3
4U0
U2=
5
4U0
故:
3
4U0≤U≤
5
4U0
答:偏转电压U的取值范围为:
3
4U0≤U≤
5
4U0.
 
 
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