如图所示，平行板电容器上极板为P，下极板为Q，板间距d=0.32m，板长L=0.5m，板间是匀强电场，有一质量为m=10
如图所示，平行板电容器上极板为P，下极板为Q，板间距d=0.32m，板长L=0.5m，板间是匀强电场，有一质量为m=10-2kg的带电油滴A在左侧中点处处于静止，带电量qA=+10-4C，现有一质量也为m的带电油滴B以v0=5m/s的水平速度与A碰撞，碰后粘在一起在匀强电场中运动（重力加速度g=10m/s2），求：（1）平行板电容器两板间场强方向与大小．
（2）哪个板的电势高、板间电压为多少？
（3）为使两油滴组成的整体不与板碰撞，油滴B的电量有什么要求．
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解题思路：（1）根据平衡条件求解场强；
（2）根据电势差和电场强度的关系公式求解即可；
（3）小球在电容器中做类似平抛运动，根据分位移公式列式求解即可．
（2）根据电势差和电场强度的关系公式求解即可；
（3）小球在电容器中做类似平抛运动，根据分位移公式列式求解即可．
解（1）A静止在电场中，mg=EqA
E=[mg
qA=
10×10−2
10−4=1000V/m
由于A带正电荷，所以电场竖直向上；
（2）因为电场竖直向上所以Q板电势高，
板间电压：U=Ed=103×0.32=320V
（3）B与A相碰：mBv0=（mA+mB）v
v=
v0/2]=2.5m/s
AB一起在PQ之间类平抛
水平方向：L=vt
t=[L/v]=[0.5/2.5]=0.2s
竖直方向：恰好出电场[d/2]=[1/2]at2
a=
d
t2=
0.32
0．22=8m/s2
上偏时：E（qA+qB）-2mg=2ma qB=2.6×10-4C
下偏时：2mg-E（qA+qB）=2ma
qB=-6×10-5C
综上，为使两油滴组成的整体不与板碰撞，油滴B的电量应满足：-6×10-5C＜qB＜2.6×10-4C．
答：（1）平行板电容器两板间场强1000V/m，方向竖直向上．
（2）Q个板的电势高、板间电压为320V；
（3）为使两油滴组成的整体不与板碰撞，油滴B的电量应：-6×10-5C＜qB＜2.6×10-4C．
点评：
本题考点： 带电粒子在匀强电场中的运动．
考点点评： 当极板间有了电荷之后，再进入的粒子受到重力和电场力的共同的作用，此时将做类平抛运动．抓住类平抛运动与平抛运动研究方法的相似性进行研究．
1年前
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