Question

美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)研究平行板間懸浮不動(dòng)的帶電油滴，比較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量．如圖，平行板電容器兩極板M、N相距d，兩極板分別與電壓為U的恒定電源兩極連接，極板M帶正電．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止?fàn)顟B(tài)，且此時(shí)極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為k，則（　　）

• A、油滴帶負(fù)電
• B、油滴帶電荷量為

  mg

  Ud

• C、電容器的電容為 

  kmgd

  U2

• D、將極板N向下緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將向上運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：帶電荷量為q的微粒靜止不動(dòng)，所受的電場(chǎng)力與重力平衡，由平衡條件分析微粒的電性．由E=

U

d

，求解電源電動(dòng)勢(shì)．?dāng)嚅_(kāi)電鍵s，根據(jù)微粒的電場(chǎng)力有無(wú)變化，分析微粒的運(yùn)動(dòng)情況．

解答：解：A、由題，帶電荷量為q的微粒靜止不動(dòng)，則微粒受到向上的電場(chǎng)力，平行板電容器板間場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，則微粒帶負(fù)電．故A正確．
B、由平衡條件得：mg=q

U

d

得油滴帶電荷量為：q=

mgd

U

，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)U=

Q

C

，結(jié)合mg=qE，且Q=kq，則得電容器的電容為：C=

kq

U

=

k

U

mgd

U

=

kmgd

U2

．故C正確．
D、極板N向下緩慢移動(dòng)一小段距離，電容器兩極板距離s增大，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，微粒所受電場(chǎng)力減小，則微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)．故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng)：本題整合了微粒的力平衡、電容器動(dòng)態(tài)分析，由平衡條件判斷微粒的電性，注意由受力情況來(lái)確定運(yùn)動(dòng)情況，是解題的思路．