带有等量异种电荷的两个金属板A和B水平放置,相距为d(d远小于板的长和宽),一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央,处于平
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(1)油滴M带正电,在两金属板之间处于平衡,则B板电势较高,

由平衡得: mg=

qU

d 可得两板电压: U=

mgd

q

(2)设油滴N带电量为Q,油滴N与M相碰前的瞬间速度为v 0,有: mg(d+

d

2 )-

QU

2 =

1

2 m v 0 2

油滴N能与M相碰应有: mg(d+

d

2 )-

QU

2 =

1

2 m v 0 2 >0

求得电量:Q<3q

油滴N和M相碰后,结合成大油滴,设速度为v,有mv 0=(m+m)v

可得: v=

v 0

2 =

(3qU-QU)

4m

此后,大油滴向下运动,不碰到B板,有

1

2 2m v 2 <

(Q+q)U

2 -

2mgd

2

代入v和U的值,解得: Q>

5q

3

所以油滴所带电量的范围是:

5q

3 <Q<3q

答:(1)两个金属板A、B间的电压是 U=

mgd

q .B板电势较高.

(2)油滴N所带电量的范围是

5q

3 <Q<3q .