美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,比较准确地测定了元电荷的电荷量。如图所示,平行板电容器两极板M、N相距d,两极板分别与电压为U的恒压电源两极连接,极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量是油滴所带电荷量的k倍,则( )
A.油滴带正电
B.油滴带电荷量为
C.电容器的电容为
D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动
美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,比较准确地测定了元电荷的电荷量。如图所示,平行板电容器两极板M、N相距d,两极板分别与电压为U的恒压电源两极连接,极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量是油滴所带电荷量的k倍,则( )
A.油滴带正电
B.油滴带电荷量为
C.电容器的电容为
D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动
【答案】C
【命题立意】本题旨在考查带电粒子在混合场中的运动。
【解析】A、由题,带电荷量为的微粒静止不动,则微粒受到向上的电场力,平行板电容器板间场强方向竖直向下,则微粒带负电,故A错误;
B、由平衡条件得:,得油滴带电荷量为:
,故B错误;
C、根据,结合
,且
,则得电容器的电容为:
,故C正确;
D、极板N向下缓慢移动一小段距离,电容器两极板距离增大,板间场强减小,微粒所受电场力减小,则微粒将向下做加速运动,故D错误。
故选:C
【易错警示】本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析,由平衡条件判断微粒的电性,注意由受力情况来确定运动情况,是解题的思路。