水平放置的两个平行金属班A,B相距d,电容为C,开始时两极板均不带电,A板接地

2024年11月15日 21:09
有2个网友回答
网友(1):

(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

补充:根据电容器的公式 C/d在本题中是个定值!所以(1),(2)的结果都不变!

网友(2):

设第n滴液滴在A/B之间做匀速直线运动,有题可知此时重力=电场力,即mg=qEE=U/dC=Q/UQ=(n-1)q联立以上等式可以求得n=mgdC/q2+1(2)设能够到达B板的液滴不会超过N滴由题可知:mg(d+h)=qE'd=qU'C=Q'/U'Q'=Nq联立以上解得N=mgC(h+d)/q2