如图所示，水平放置的平行板电容器两板间距为d=8cm，板长为L=25cm，接在直流电源上，有一带电液滴以v 0 =

Question

如图所示，水平放置的平行板电容器两板间距为d=8cm，板长为L=25cm，接在直流电源上，有一带电液滴以v 0 =0.5m/s的初速度从板间的正中点水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到P处时迅速将下板向上提起 4 3 cm，液滴刚好从金属板末端飞出，求：（1）下极板上提后液滴经过P点以后的加速度大小（g取10m/s 2 ）；（2）液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间．

Answer 1

（1）带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力，因为液滴做匀速运动，所以有： qE=mg，q U d =mg，即：qU=mgd． 当下板向上提后，d减小，E增大，电场力增大，故液滴向上偏转，在电场中做类平抛运动． 此时液滴所受电场力F′=q U d′ = mgd d′ ， 此时加速度a= F′-mg m = mg( d d′ -1) m = 1 5 g=2m/s 2 ． （2）因液滴刚好从金属板末端飞出，所以液滴在竖直方向上的位移是 d 2 ，设液滴从P点开始在匀强电场中的飞行时间为t 1 ，则： d 2 = 1 2 at 21 ，解得t 1 = d a = 8×10-2 2 s=0.2s， 而液滴从刚进入电场到出电场时间t 2 = L v0 = 25×10-2 0.5 s=0.5s， 所以液滴从射入开始匀速运动到P点的时间t=t 2 -t 1 =0.3s． 答：（1）下极板上提后液滴经过P点以后的加速度大小为2m/s 2 ．　 （2）液滴从射入开始匀速运动到P点的时间为0.3s．