(1)设第n滴恰在A、B间做匀速直线运动,则这时电容器的带电量为(n-1)q,对第n滴液滴,根据它的受力平衡得:
qE=mg,
而:E=
=U d
=Q Cd
,(n?1)q Cd
解得:n=
+1.mgCd q2
(2)设第n′滴恰能到达下板,则对第n′滴,考虑它从开始自由下落至恰到达B板的过程,利用动能定理得:
mg(h+d)?q?
=0?0,(n′?1)q C
解得:n′=
+1,mgC(h+d) q2
若以具体数据代入计算时n′不是整数,则n′应取整丢零.
答:(l)第
+1滴液滴将在A、B间做匀速直线运动;mgCd q2
(2)能够到达B板的液滴不会超过n′=
+1滴.mgC(h+d) q2
(1)
第一滴液滴做自由落体,由自由落体运动规律得到
h+d=1/2gto²
解得:to=根号下2(h+d)/g
(2)
夜滴落到B板后电荷全部传给B板,
随着壁板电荷量的增加量,
两板间的电场强度也增加,且电场力对液滴做负功,
设第n滴液滴落到B板后,B板的电荷量为Q,板间电压为U则有 :
Q=nq
且Q=CU
第n+1第一页滴由静止开始运动恰好不能运动到B板上
由动能定理得到
mg(h+d)-qu=0
解得n=mg(h+d)C/q²
射液滴由静止开始运动到小孔的时间为t1,由自由落体运动的规律只会得到
h=1/2gt²
解得:t1=根号下2h/g
设第n+1滴液滴进入极板间的加速度为a, 运动时间为t2,
则由牛顿定律可知 :
qE-mg=ma
d=1/2at²
又因为U=Ed
解得t2=d根号下2/gh
所以运动的总时间为
t=根号下2h/g+d乘以根号下2/gh