如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板h=0.8cm，两板间的电势差为300V，如果两板间电势差减小到60V，则（1）小球运动的加速度多大？方向如何？（2）带电

Question

如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板h=0.8cm，两板间的电势差为300V，如果两板间电势差减小到60V，则

（1）小球运动的加速度多大？方向如何？
（2）带电小球运动到极板上需多长时间？（板间距为d）

Answer 1

（1）开始小球处于平衡，有：mg=q(U)/(d)  
当电势差减小到60V，则有：U′＝(1)/(5)U，
根据牛顿第二定律得：mg−q(U′)/(d)＝ma，
联立代入数据解得：a=8m/s²，方向向下．
（2）根据h=(1)/(2)at2得：t=√((2h)/(a))＝√((2×0.8×10−2)/(8))s＝(√(5))/(50)s．
答：（1）小球运动的加速度为8m/s²，方向竖直向下．
（2）带电小球运动到极板的时间为(√(5))/(50)s．