Question

15．如图，在水平放置且相距d=20cm的平行带电金属板间的匀强电场中，有一个m=10^-7kg、电量q=-10^-8C的液滴，在两板正中央处于静止状态．问：（g=10m/s²）
（1）哪块板带正电？板间电场强度多大？
（2）若板间电场强度突然增为原来的2倍，液滴将做什么运动？触及板面时速度多大？

Answer 1

分析 （1）根据共点力平衡得出电场力的方向，从而确定极板的带电情况，根据平衡求出电场强度的大小．
（2）根据牛顿第二定律求出液滴向上运动的加速度．

解答 解：（1）上板带正电，设板间电场强度为E，根据平衡条件
mg=qE得E=100V/m
（2）板间电场强度突然增为原来的2倍，液滴将向上做匀加速直线运动，设触及板面时速度为v，根据牛顿第二定律
2qE-mg=ma
得a=g=10m/s²
v²=2ax
x=$\frac{d}{2}$
得v=1m/s
答：（1）上极板带正电，板间电场强度为100N/C；
（2）若板间电场强度突然增为原来的2倍，液滴将做向上做匀加速直线运动，触及板面时速度为1m/s

点评 本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用，知道液滴受重力和电场力两个力作用，运用共点力平衡和牛顿第二定律进行求解．