Question

1．如图所示，真空中有一对水平放置，相距为d的平行金属板，两板间的电势差为U，有一质量为m，带负电的油滴静止在平行金属板间，重力加速度为g．
（1）比较A、B两极板的电势高低，写出判断依据；
（2）求油滴所带的电荷量q．

Answer 1

分析 （1）带负电油滴正好在板间静止，受力平衡，由平衡条件分析油滴所受电场力方向，再确定电容器上极板带何种电荷，从而即可求解．
（2）板间场强为E=$\frac{U}{d}$，带负电油滴所受电场力为F=qE，由平衡条件求出该油滴带电量．

解答 解：（1）带负电油滴正好在板间静止，受到重力与电场力平衡，则电场力方向竖直向上，电容器A极板带正种电荷，因此A极板电势高．
（2）由平衡条件得：
qE=mg，
又E=$\frac{U}{d}$，
得到：q$\frac{U}{d}$=mg
代入解得：q=$\frac{mgd}{U}$；
答：（1）电容器A极板电势高，原因是：重力与电场力平衡，则电场力方向竖直向上，电容器A极板带正种电荷．
（2）该油滴带电量为$\frac{mgd}{U}$．

点评 考查电场力与重力平衡条件的应用，并板间场强公式E=$\frac{U}{d}$，及平衡条件的综合应用，基础题．