Question

一带电液滴静止在水平放置的两平行金属板，液滴距下极板的距离为4.00×10^-2m，此时两极板间的电场强度为3.00×10^-3N/C．若不改变两极板的带电特性，只是突然将两极板间的电场强度减小到6.00×10^-4 N/C，求液滴运动到下极板所需的时间．（g=l0m/s²）

Answer 1

分析：液滴开始处于静止，重力和电场力平衡，电场强度减小后，根据牛顿第二定律求出加速度，结合位移时间公式求出液滴运动到下极板的时间．

解答：解：电场强度为3.00×10^-3N/C时，带电液滴静止放置在水平的两平行金属板间，有：mg=E₁q得

m

q

=

E1

g

=

3.00×10-3

10.0

=3.00×10-4(kg/C)．
当两极板间的电场强度减小到6.00×10^-4N/C时，根据牛顿第二定律有a=

F

m

=

E1q-E2q

m

又根据运动学公式    h=

1

2

at2
联立求解得t2=

2h

E1-E2

×

m

q

=

2×4.00×10-2

24.0×10-4

×3.00×10-4=

8.00×10-2

8.00

=1.00×10-2(s2)．
解得：t=0.10s．
答：液滴运动到下极板所需的时间为0.10s．

点评：解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度，结合位移时间公式求出时间．