Question

物理 带电粒子在电场中的运动

A,B为平行金属板电容器，两板之间的距离为d，在A板的缺口的正上方距离为h的p处，有一静止的 质量为m 带电为+q的液滴由静止开始自由落下，若要使液滴不落在B板上，两板之间场强至少要为多大？两板间的电压U至少为多大？

Answer 1

整个过程用动能定理，mg(h+d)-qU=0，则两板间电压至少为U=mg(h+d)/q

又，E=U/d，两板间场强至少为E=U/d=mg(h+d)/(qd)

Answer 2

此题临界的条件为液滴恰好滴在B板上。也就是恰好滴在B板上的时候向下的速度为0. 因为开始为静止下落，临界条件时候速度也为0.所以在初始和末状态时候动能都为零。也就是重力势能完全转化为电势能。即mg(h+d)=Eqd. j进而得出E=mg(h+d)/qd此时为临界状态，进而U=mg(h+d)/q