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(shì)差為300V，如果兩板間電勢(shì)差減小到240V，則帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需要的時(shí)間是0.1s（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 帶負(fù)電的小球靜止時(shí)，重力與電場(chǎng)力平衡．當(dāng)電勢(shì)差減小時(shí)，小球向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式求時(shí)間

解答 解：若U=300V時(shí)，小球受力平衡，得
 $\frac{qU}8mmm000=mg$
若為U′=240V時(shí)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
由牛頓第二定律，有$mg-\frac{qU′}uauo02u=ma$
代入數(shù)據(jù)，得 a=0.2g，
由運(yùn)動(dòng)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(diǎn)評(píng) 本題是應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合分析和處理帶電粒子在電場(chǎng)中勻加速運(yùn)動(dòng)的問題，只要轉(zhuǎn)變觀念，把電場(chǎng)力當(dāng)作一種力，方法與力學(xué)相同，一定會(huì)正確作答