）如图13所示，两块平行金属板A、B水平放置，板间距离为d，两金属板分别与电源的正、负极相连接。在距离B板d/2处的O点有一个质量为m的带电液滴恰好保持静止状态，液滴所

Question

）如图13所示，两块平行金属板 A 、 B 水平放置，板间距离为 d ，两金属板分别与电源的正、负极相连接。在距离 B 板 d /2处的 O 点有一个质量为 m 的带电液滴恰好保持静止状态，液滴所带电荷为 q 。

（1）求电源的电动势。
（2）若保持两金属板与电源的连接，将 A 极板向上移动使两极板间的距离增
大到2 d ，液滴将会向哪个极板运动？ A 板上移后，液滴从 O 点由静止开始释
放，经过多长时间能到达极板上？
（3）若将两板竖直放置，保持电源电动势及两板间的距离 d 不变，将该液滴仍
从两金属板间的中点位置由静止释放，设金属板足够长。求该液滴运动到达金
属板上的速度大小。
 

Answer 1

（1）        （2） t = （3） v =

（1）液滴处于静止状态，受力平衡，设电源电动势为 E ，则：
= mg ，                                                    （2分）
解得： E = 。                                                                                                      （2分）
（2）将 A 极板向上移动使两极板间的距离增大到2 d ，电场强度变小，电场强度变小，电场力减小，液滴向B板运动。                                                       （2分）
设液滴的加速度为 a ，根据牛顿第二定律
mg – ，                                                  （2分）
设液滴运动到 B 板的时间为 t ，根据运动学规律：
，                                                 （2分）
由以上两式解得：                   t = 。                                                  （2分）
（3）两金属板竖直放置后，液滴在竖直方向作自由落体运动，水平方向在电场力的作用下作匀加速直线运动。设水平方向的加速度为 a ₁ ，运动到极板的时间为 t ，根据牛顿第二定律，在水平方向： = ma ₁ ，解得： a ₁ = g 。                          （2分）
，解得： t = 。                                  （2分）
设液滴到达金属板时沿电场方向的速度大小为 v _x ，竖直方向的速度大小为 v _y 则
v _x = v _y = gt = ，                                             （1分）
则液滴到达极板时的速度大小为
v = 。                                      （1分）