Question

物理电场题

如图所示：A、B、C 为三块水平放置的金属板，板的厚度不计，AB 间距为 2d，BC 间距为 d。A、B 板中央有小孔。电路中每只电阻的阻值都与电源内阻相等。现有一质量为 m的带电液滴在距 A 板小孔正上方为 d 处由静止开始下落，不计空气阻力，当它到达 C 板时速度恰为零。重力加速度用 g 表示，求：
（1）液滴的带电性质。
（2）液滴通过 B 板中央小孔时的速度大小？
（3）液滴从开始下落的位置到 B 板的运动过程中其电势能是增加还是减少？变化了多少？

Answer 1

设电源电压为U
由题意
电路中每只电阻的阻值都与电源内阻相等,
所以AB间电压为U/2,A为正极
BC间电压为3U/4,C为正极
(1)
液滴从A到C 由动能定理 0-0=mg3d+qU/2+q(-3U/4)
qu=12mgd
由上可见q为正值即带正电
(2)
由动能定理 0.5mV^2-0=mg3d+qU/2
V=根号下(18gd)
(3)减少,电场做正功,电势能减少,减少了qU/2 =6mgd