Question

如圖2-3-18所示,M、N為水平放置的互相平行的兩塊大金屬板,間距d=35 cm,兩板間電壓為U=3.5×10⁴V.現有一質量m=7.0×10^-6kg、電荷量q=6.0×10^-10C的帶負電的油滴,由下板N正下方距N為h=15 cm的O處豎直上拋,經N板中間的P孔進入電場.欲使油滴到達上板Q點時速度恰為零,問油滴上拋的初速度v₀為多大?

圖2-3-18

Answer 1

解：(1)設N板電勢高,則油滴在M、N間運動時電場力做負功,全過程由動能定理：-mg(d+h)-qU=0-mv₀²

v₀==4 m/s.

(2)設M板電勢高,則油滴在M、N間運動時電場力做正功,由動能定理：-mg(d+h)+qU=0-mv₀²

v₀==2 m/s.

解析：油滴運動分成兩個階段.OP段只受重力作用,PQ段受重力、電場力作用,題中只要求求初速度,可根據能量關系求.