Question

高中物理电学题，求助！

如图所示真空中有两个水平放置的金属板,板间的距离为h,有一质量为m的小油滴,带电荷量为q自上极板下表面静止开始自由下落。当它运动到两极板间距离的中点时，给两极板加电压U，使油滴受到向上的力。当电压等于多大，才能使小油滴在刚好接近下极板时开始向上运动？

Answer 1

极限条件是油滴在下金属板时，速度为0.然后再由电场力作用，向上运动。
用能量守恒，初始能量为0.最后能量为0.则势能转化为电能。列写方程：
mgh=q×U/h×h/2。（即重力的功等于电场力的功）
如此可以求得U。

追问

如果要用速度位移那些公式应该如何计算？

追答

取向下为正方向。
开始的加速度为g，位移为h/2。求出速度v1。
然后做匀减速，受力为F=-qU/h+mg。求出此时的加速度a=F/m。
在剩下的h/2位移内。加速度a知道，初速度知道v1 ，末速度也知道为0，列运动方程就可以求出U了。具体方程你自己可以列吧？

Answer 2

从开始到刚好到达下极板整个过程用动能定理得
mgh-Uq/d*(d/2)=0
解出U=2mgh/q