Question

【題目】如圖所示，噴墨打印機中的墨滴在進入偏轉(zhuǎn)電場之前會被帶上一定量的電荷，在電場的作用下使電荷發(fā)生偏轉(zhuǎn)到達紙上．已知兩偏轉(zhuǎn)極板長度L＝1.5×10－2 m，兩極板間電場強度E＝1.2×106 N/C，墨滴的質(zhì)量m＝1.0×10－13 kg，電荷量q＝1.0×10－16 C，墨滴在進入電場前的速度v0＝15 m/s，方向與兩極板平行．不計空氣阻力和墨滴重力，假設(shè)偏轉(zhuǎn)電場只局限在平行極板內(nèi)部，忽略邊緣電場的影響．

(1) 判斷墨滴帶正電荷還是負電荷？

(2) 求墨滴離開電場時在豎直方向上的位移y.

(3) 求墨滴在兩極板之間運動時電場力做的功；

Answer 1

【答案】(1)負電荷　(2) 6.0×10－4 m　(3) 7.2×10-14J

【解析】

（1）負電荷．

（2）墨滴在水平方向做勻速直線運動，那么墨滴在兩板之間運動的時間

t＝.

代入數(shù)據(jù)可得：

t＝1.0×10－3 s

墨滴在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，

a＝

代入數(shù)據(jù)可得：

a＝1.2×103 m/s2

離開偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向的位移

y＝at2

代入數(shù)據(jù)可得：

y＝6.0×10－4 m.

（3）墨滴在兩極板之間運動時電場力做的功

W=qEy=7.2×10-14J