带有等量异种电荷的两块水平金属板M、N正对放置,相距为d(d远小于两板的长和宽),一个带正电的油滴A恰好能悬浮在两板正中
1个回答

(1)根据油滴平衡得到mg=Eq=

U

d q ,

解得: U=

mgd

q

(2)因为油滴B与A结合时重力增大,所以电场力也必须增大才能使新油滴接下来做减速运动,而碰不到金属板N,由此可知:油滴B的电性与A相同,带正电荷.

(3)设油滴B与A相碰前的瞬时速度为v,根据动能定理有 mg(d+

d

2 )-Q•

U

2 =

1

2 m v 2 -0

将qU=mgd代入式中可得:

3

2 qU-Q•

U

2 =

1

2 m v 2 -0

因为v必须大于0,所以Q<3q.

当油滴B与A结合后,根据动能定理有 2mgh-

U

d (Q+q)h=0-

1

2 •2m•(

v

2 ) 2

将qU=mgd和

3

2 qU-Q•

U

2 =

1

2 m v 2 -0 代入式中可得: h=

3q-Q

4(Q-q) d

因为h必须小于

d

2 ,所以 Q>

5

3 q

答:(1)金属板M、N间的电压U的大小为

mgd

q ;

(2)油滴B带正电荷

(3)油滴B所带电荷量的范围为

5

3 q <Q<3q.

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