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2.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,比较准确地测定了电子的电荷量.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的恒定电源两极连接,极板M带负电.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与油滴带电荷量的比值为k,已知重力加速度为g,则以下说法正确的是(  )
A.油滴带负电
B.油滴带电荷量为$\frac{mgU}{d}$
C.电容器的电容为$\frac{kmgd}{{U}^{2}}$
D.将极板N向上缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动

分析 带电荷量为q的微粒静止不动,所受的电场力与重力平衡,由平衡条件分析微粒的电性.
根据电场力与重力平衡,结合E=$\frac{U}{d}$,求解液滴的电量,再依据U=$\frac{Q}{C}$,及Q=kq,即可求解电容;
最后由极板移动,从而确定电场强度的变化,进而确定电场力的变化情况,即可得出油滴运动方向.

解答 解:A、由题,带电荷量为q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上,则微粒带正电.故A错误.
B、由平衡条件得:mg=q$\frac{U}{d}$ 得油滴带电荷量为:q=$\frac{mgd}{U}$,故B错误.
C、根据U=$\frac{Q}{C}$,结合mg=qE,且Q=kq,则得电容器的电容为:C=$\frac{kq}{U}$=$\frac{k}{U}•\frac{mgd}{U}$=$\frac{kmgd}{{U}^{2}}$.故C正确.
D、极板N向上缓慢移动一小段距离,电容器两极板距离d减小,板间场强增大,微粒所受电场力增大,则微粒将向上做加速运动.故D正确.
故选:CD.

点评 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,并掌握Q=CU,及E=$\frac{U}{d}$公式应用.

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