如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板A,B相距為d,電容為C.開(kāi)始兩塊板均不帶電,A板接地且中央有孔.現(xiàn)將帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的帶電液滴一滴一滴地從小孔正上方h處無(wú)初速滴下,落向B板的電荷全部傳給B板,問(wèn):
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/b17eca8065380cd7656ee56fa244ad34588281c4.jpg)
(1)第幾滴液滴在A,B板間做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?
(2)能夠到達(dá)B板的液滴不會(huì)超過(guò)多少滴?
(1)設(shè)第n滴液滴在A、B板間做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),此時(shí),板上電荷量為Q=(n-1)q,板上電壓U=
=
.
板間電場(chǎng)強(qiáng)度 E=
=
①
由平衡條件得 qE=mg ②
由①②得 n=
+1.
(2)設(shè)能夠到達(dá)B板的液滴不會(huì)超過(guò)x滴,且第(x-1)滴到B板的速度恰為0,然后返回極板上,最大電荷量Q′=xq ③
極板間最大電壓U′=
=
④
對(duì)第(x-1)滴,由動(dòng)能定理得:mg(h+d)-qU′=0 ⑤
由④⑤解得 x=
+1.
答:(1)第
+1滴液滴在A、B板間做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).(2)能夠到達(dá)B板的液滴不會(huì)超過(guò)
+1.