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

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央,如图所示。A的质量为m,所带电荷量为q。在A正上方距离M板d处,有另一质量也为m的带电油滴B由静止释放,可穿过M板上的小孔进入两板间,若能与油滴A相碰,会结合成一个油滴,结合后的瞬间该油滴的速度为碰前油滴B速度的一半,方向竖直向下。整个装置放在真空环境中,不计油滴B和A间的库仑力以及金属板的厚度,为使油滴B能与油滴A相碰且结合后不会与金属板N接触,重力加速度取g,求:
(1)金属板M、N间的电压U的大小;
(2)油滴B带何种电荷?请简要说明理由;
(3)油滴B所带电荷量的范围。

冬天的心情很坏 1年前 已收到1个回答 举报

莲恩 幼苗

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(1) 根据油滴平衡得到mg=Eq=
解得:
(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
将qU=mgd代入式中可得:
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
将qU=mgd和 代入式中可得:
因为h必须小于 ,所以

1年前

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