Question

6．如图，水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场，电场强度大小E=2.0×10⁶N/C．A板上有一小孔，D为小孔正上方h=3.2mm处的一点．一带负电的油滴在重力G=3.2×10^-12N作用下，由D点静止开始做自由落体运动．当油滴进入电场后，恰好做匀速直线运动．求：（g取10m/s²）
（1）油滴刚进入电场时的速度大小；
（2）油滴所带的电荷量．

Answer 1

分析 （1）对自由落体过程进行分析，根据机械能守恒定律可求得刚进入电场时的速度大小；
（2）根据油滴的平衡条件可明确油滴所带的电荷量．

解答 解：（1）油滴在自由落体运动的过程中，根据机械能守恒定律得：
mgh=$\frac{1}{2}$mv²
解得：v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×0.32}$=0.8m/s
（2）在电场中，油滴做匀速直线运动，则由平衡条件可知，应有：
qE=G
解得：q=$\frac{G}{E}$=$\frac{3.2×1{0}^{-12}}{2×1{0}^{6}}$=1.6×10^-18C
答：（1）油滴刚进入电场时的速度大小为0.8m/s；
（2）油滴所带的电荷量为1.6×10^-18C

点评 本题考查带电粒子在电场中的运动，要注意明确粒子的受力情况，明确功能关系的正确应用是解题的关键．