两块平行金属板A、B彼此平行放置,板间距离为d,两板分别带有等量异种电荷,且A板带正电,两板中 10
.(10分)两块平行金属板A、B彼此平行放置,板间距离为d,两板分别带有等量异种电荷,且A板带正电,两板中间有一带负电的油滴P,当两板水平放置时,油滴恰好平衡,若把两板倾...
.(10分)两块平行金属板A、B彼此平行放置,板间距离为d,两板分别带有等量异种电荷,且A板带正电,两板中间有一带负电的油滴P,当两板水平放置时,油滴恰好平衡,若把两板倾斜60°,把油滴从P静止释放,油滴可以打在金属板上,问:
(1)油滴将打在哪块金属板上?
(2)油滴打在金属板上的速率是多少?
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(1)油滴将打在哪块金属板上?
(2)油滴打在金属板上的速率是多少?
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3个回答
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(1)由题意A板在上B板在下,平行时qE=mg,倾斜60°后受力分析得合力F=mg,方向倾斜向下,与水平成30°。因为两板倾斜角为60°,所以P将打在A板上。
(2)由(1)知,P打在A板时走过的位移s=d/2cos60°=d,加速度a=g,由v^2=2as得
v=√2gd。
(2)由(1)知,P打在A板时走过的位移s=d/2cos60°=d,加速度a=g,由v^2=2as得
v=√2gd。
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(1)A板。分析:油滴不可看为质点因而应考虑它的重力。两板水平放置时油滴平衡即说明油滴所受重力等于电场力即F=Eq=mg,
当板倾斜60度时,电场力因垂直于两板,因而与原方向(法线方向)也成60度夹角。将电场力分解为大小为Fcos60°的法向分力(竖直方向)与大小为Fcos30°的切向分力(水平方向)。画图就可知,水平分力指向A板,因而会向A板运动,最后落在A板。
(2)由(1)的分析可知法向加速度为a1=gcos30°方向取决于板的倾斜方向,切向加速度为a2=g(1-cos60°)方向竖直向下。再由板间距离求出倾斜后油滴到A板的水平距离(如果是以油滴为中心倾斜的话为d/2/sin60°),再依据水平加速度求出运动时间t,再求出横向速度X1,在竖直方向用牛二定律求出t时间内油滴的法向速度X2,最后求出合速度x(为X1,X2的平方和开根).
当板倾斜60度时,电场力因垂直于两板,因而与原方向(法线方向)也成60度夹角。将电场力分解为大小为Fcos60°的法向分力(竖直方向)与大小为Fcos30°的切向分力(水平方向)。画图就可知,水平分力指向A板,因而会向A板运动,最后落在A板。
(2)由(1)的分析可知法向加速度为a1=gcos30°方向取决于板的倾斜方向,切向加速度为a2=g(1-cos60°)方向竖直向下。再由板间距离求出倾斜后油滴到A板的水平距离(如果是以油滴为中心倾斜的话为d/2/sin60°),再依据水平加速度求出运动时间t,再求出横向速度X1,在竖直方向用牛二定律求出t时间内油滴的法向速度X2,最后求出合速度x(为X1,X2的平方和开根).
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