如图所示，喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会被带上一定量的电荷，在电场的作用下使电荷发生偏转到达纸上．已知两偏转极板长度L=1.5×10-2m，两极板间电场强度E=1.2×106N/C，墨

Question

如图所示，喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会被带上一定量的电荷，在电场的作用下使电荷发生偏转到达纸上．已知两偏转极板长度L=1.5×10^-2 m，两极板间电场强度E=1.2×10⁶ N/C，墨滴的质量m=1.0×10^-13 kg，电荷量q=1.0×10^-16 C，墨滴在进入电场前的速度v₀=15m/s，方向与两极板平行．不计空气阻力和墨滴重力，假设偏转电场只局限在平行极板内部，忽略边缘电场的影响．

（1）判断墨滴带正电荷还是负电荷？
（2）求墨滴在两极板之间运动的时间；
（3）求墨滴离开电场时在竖直方向上的位移y．

Answer 1

（1）墨粉滴偏转的方向与电场线的方向相反，所以带负电荷．
（2）墨滴在水平方向做匀速直线运动，那么墨滴在两板之间运动的时间t=(L)/(v0)
代入数据可得：t=1.0×10^-3s
（3）墨滴在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动：a=(qE)/(m)
代入数据可得：a=1.2×10³ m/s²
离开偏转板时在竖直方向的位移y=(1)/(2)at²
代入数据可得：y=6.0×10^-4 m
答：（1）墨滴带负电荷；
（2）墨滴在两极板之间运动的时间是1.0×10^-3s；
（3）墨滴离开电场时在竖直方向上的位移是6.0×10^-4 m．