Question

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

Answer 1

（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．