Question

美國物理學家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴，比較準確地測定了電子的電荷量．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．現有一質量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止狀態，且此時極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為k，則（　　）

• A、油滴帶負電
• 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向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上運動

Answer 1

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

U

d

，求解電源電動勢．斷開電鍵s，根據微粒的電場力有無變化，分析微粒的運動情況．

解答：解：A、由題，帶電荷量為q的微粒靜止不動，則微粒受到向上的電場力，平行板電容器板間場強方向豎直向下，則微粒帶負電．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錯誤．
C、根據U=

Q

C

，結合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向下緩慢移動一小段距離，電容器兩極板距離s增大，板間場強減小，微粒所受電場力減小，則微粒將向下做加速運動．故D錯誤．
故選：AC．

點評：本題整合了微粒的力平衡、電容器動態分析，由平衡條件判斷微粒的電性，注意由受力情況來確定運動情況，是解題的思路．