Question

如圖，一帶電液滴在重力和勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)它的作用力的作用下，從靜止開(kāi)始由b沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到d，且bd與豎直方向所夾的銳角為45°，bd的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，求：
（1）此液滴帶何種電荷；
（2）液滴的加速度為多少；
（3）b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_bd．

Answer 1

分析：當(dāng)合力的方向與速度方向在同一條直線(xiàn)上時(shí)，物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)該規(guī)律得出電場(chǎng)力方向，從而得出電荷的電性，根據(jù)合力，通過(guò)牛頓第二定律求出液滴的加速度．根據(jù)U=Ed求出b、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．

解答：解：（1）因小球做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由受力分析可判斷小球帶負(fù)電．     
（2）F合=

2

mg=ma∴a=

2

g     
（3 ）  因?yàn)?span id="kv7uqbl" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">E=

U

Lsin450

　
　　所以Ubd=-

2 EL

2

．
答：（1）液滴帶負(fù)電．
（2）液滴的加速度為

2

g．
（3）b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差為Ubd=-

2 EL

2

．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)物體所受合力與速度在同一條直線(xiàn)上時(shí)，物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以及知道勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的之間的關(guān)系．