Question

19．1913年美國物理學(xué)家密立根設(shè)計(jì)了著名的油滴實(shí)驗(yàn)，首先直接測(cè)定了基元電荷的量值．其模型簡化如圖，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． 油滴帶正電
• B． 油滴帶電荷量為$\frac{mg}{Ud}$
• C． 電容器的電容為$\frac{kmgd}{U^2}$
• 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)，所受的電場力與重力平衡，由平衡條件分析微粒的電性；由E=$\frac{U}ivbrndt$求解電源電動(dòng)勢(shì)．?dāng)嚅_電鍵s，根據(jù)微粒的電場力有無變化，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力，平行板電容器板間場強(qiáng)方向豎直向下，則微粒帶負(fù)電．故A錯(cuò)誤．
B、由平衡條件得：mg=$q\frac{U}hezalrh$，解得油滴帶電荷量為：q=$\frac{mgd}{U}$，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)U=$\frac{Q}{C}$，結(jié)合mg=qE，且Q=kq，則得電容器的電容為：C=$\frac{kq}{U}=\frac{k\frac{mgd}{U}}{U}=\frac{kmgd}{{U}^{2}}$．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，板間場強(qiáng)減小，微粒所受電場力減小，則微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)．故D錯(cuò)誤．
故選：C．

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，注意由受力情況來確定運(yùn)動(dòng)情況，是解題的思路．