真空中有一对水平金属板两板间距为4.0cm,电压保持100V不变,不带电的质量为0.10g的小颗粒从平行金属板的中点*下落,与下极板碰撞后反向弹起,碰撞使没有动能损失,并从下极板获得

问题描述:

真空中有一对水平金属板两板间距为4.0cm,电压保持100V不变,不带电的质量为0.10g的小颗粒从平行金属板的中点*下落,与下极板碰撞后反向弹起,碰撞使没有动能损失,并从下极板获得电荷.问:小颗粒至少获得多少电荷量才能上升到上极板?(g取10m/s2

对运动的全程,动能定理,有:
-mg

d
2
+q
U
d
d
2
=0-0
解得:
q=
mgd
U
=
0.1×10−3×10×0.04
100
=4×10-7C
答:小颗粒至少获得4×10-7C的电荷量才能上升到上极板.