如图所示,三块相同的金属板A、B、C自上而下水平放置,间距分别为h和d,A、B两板中心开孔,在A板的孔上有一金属容器P,与A接触良好,其内部盛有导电液体。A板通过闭合的电键S与电动势为U
0的电池的正极相连,B板与负极相连并接地,容器P内的导电液在底部O处形成质量为m,电量为q的液滴后自由下落,穿过B板的孔O′落在C板上,其电荷被C板吸附,液体随时蒸发,接着容器底部又形成相同的带电液滴自由下落,如此继续,整个装置放在真空中,求:(1)第一个液滴到达C板时的速度
(2)C板最终可达到的电势。
(3)设液滴电量是A板的n倍(n=0.02),A、B板构成电容器的电容C
0=5×10
-12F,U
0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm,试计算C板的最终电势值(g=10m/s
2)。
(4)如果S不始终闭合,而只是在第一滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同,C板最终能达到的电势值是多少?
