Question

【题目】如图，平行板电容器为C，电荷量Q0，极板长为L，极板间距离为d，极板与水平面成α夹角，现有一质量为m的带电液滴沿两极板的中线从P点由静出发到达Q点，P、Q两点都恰在电容器的边缘处，忽略边缘效应，求：

（1）液滴的电荷量；

（2）液滴到达Q点时的速度大小．

Answer 1

【答案】（1）液滴的电荷量为；

（2）液滴到达Q点时的速度大小为

【解析】

试题（1）带电液滴沿直线运动，重力和电场力的合力方向必沿PQ直线．根据力的合成法，求解液滴的电荷量．

（2）根据动能定理求解液滴到达Q点时的速度大小．

解：（1）带电液滴沿直线运动，重力和电场力的合力方向必沿PQ直线，可知电场力必定垂直于极板向上，如图．则有：

qE=mgcosα

又E==

联立解得：液滴的电荷量为：q=；

（2）在此过程中，电场力不做功，根据动能定理得：

mgLsinα=

解之得：液滴到达Q点时的速度大小为：v=

答：（1）液滴的电荷量为；

（2）液滴到达Q点时的速度大小为．