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如图所示,长L=1m的两块相同的金属板正对着水平放置,两板间距d=0.08m,一个质量m=1.0×10-6kg、电荷量为q=-1.0×10-8C的带电小油滴,从两板左侧正央位置,以水平速度v0=10m/s射入,重力加速度g=m/
题目详情
如图所示,长L=1m的两块相同的金属板正对着水平放置,两板间距d=0.08m,一个质量m=1.0×10-6kg、电荷量为q=-1.0×10-8C
的带电小油滴,从两板左侧正央位置,以水平速度v0=10m/s射入,重力加速度g=m/s2.
问:
(1)小油滴能否从两金属板间射出?
(2)若能,请计算射出时的偏转距离、速度偏向角;若不能,则在A、B两极板上加电压UAB满足什么条件,小油滴才能从两平行金属板间射出?

问:
(1)小油滴能否从两金属板间射出?
(2)若能,请计算射出时的偏转距离、速度偏向角;若不能,则在A、B两极板上加电压UAB满足什么条件,小油滴才能从两平行金属板间射出?
▼优质解答
答案和解析
(1)油滴做平抛运动,由水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,则有
d=
gt2,得t=
水平位移为x=v0t=v0
=
m≈0.89m<L,小油滴不能从两金属板间射出.
(2)当小油滴恰好从B板右边缘射出两平行金属板间时,则有
L=v0t1,
d=
a1
联立解得,a1=8m/s2,
根据牛顿第二定律得:
mg-q
=ma1,得UAB=16V
当小油滴恰好从A板右边缘射出两平行金属板间时,则有
q
-mg=ma1,得UAB=144V
故在A、B两极板上加电压满足的条件16V<UAB<144V时,小油滴才能从两平行金属板间射出.
答:
(1)小油滴不能从两金属板间射出.
(2)在A、B两极板上加电压满足的条件16V<UAB<144V时,小油滴才能从两平行金属板间射出.
1 |
2 |
1 |
2 |
|
水平位移为x=v0t=v0
|
2 |
5 |
5 |
(2)当小油滴恰好从B板右边缘射出两平行金属板间时,则有
L=v0t1,
1 |
2 |
1 |
2 |
t | 2 1 |
联立解得,a1=8m/s2,
根据牛顿第二定律得:
mg-q
UAB |
d |
当小油滴恰好从A板右边缘射出两平行金属板间时,则有
q
UAB |
d |
故在A、B两极板上加电压满足的条件16V<UAB<144V时,小油滴才能从两平行金属板间射出.
答:
(1)小油滴不能从两金属板间射出.
(2)在A、B两极板上加电压满足的条件16V<UAB<144V时,小油滴才能从两平行金属板间射出.
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