Question

18．如圖所示，帶負(fù)電荷的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩板間，距下板h=1.0cm，兩板間的電勢差為300V，如果兩板間電勢差減小到240V，則帶電小球運動到極板上需要的時間是0.1s（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 帶負(fù)電的小球靜止時，重力與電場力平衡．當(dāng)電勢差減小時，小球向下做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律求加速度，由運動學(xué)位移公式求時間

解答 解：若U=300V時，小球受力平衡，得
 $\frac{qU}liqiacz=mg$
若為U′=240V時，小球做勻加速直線運動，
由牛頓第二定律，有$mg-\frac{qU′}moltvif=ma$
代入數(shù)據(jù)，得 a=0.2g，
由運動學(xué)公式，有$\frac{1}{2}a{t}^{2}=h$
 得，t=$t=\sqrt{\frac{2h}{a}}=\sqrt{\frac{2×0.01}{0.2×10}}s=0.1s$
故答案為：0.1s

點評 本題是應(yīng)用牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合分析和處理帶電粒子在電場中勻加速運動的問題，只要轉(zhuǎn)變觀念，把電場力當(dāng)作一種力，方法與力學(xué)相同，一定會正確作答